Воздушное отопление своими руками солнечное: Воздушное солнечное отопление своими руками: как сделать отопительный коллектор

Содержание

Воздушное солнечное отопление своими руками: как сделать отопительный коллектор

Ученые уже длительное время бьют тревогу по поводу исчерпания природных ископаемых дающих человеку тепло. Нефть, газ, уголь и даже лес с каждым годом увеличиваются в цене, и получить нормальную температуру дома в отопительный  сезон влетает в огромную сумму. Поэтому многие владельцы частной недвижимости уделяют свое внимание автономному виду обогрева жилища, одним из которых является солнечное отопление частного дома.

Солнечные коллекторы для утепления дома

Воздушный солнечный коллектор для отопления

Прогресс не стоит на месте, и современные технологи усиленно ищут альтернативные источники получения тепла. Одним из таких открытий стал – воздушный солнечный коллектор для отопления, устройство поглощающее энергию из солнечных лучей и передающее полученное тепло теплоносителю. Носителем тепла может стать не только вода, последние опыты показали, что приборы на обычном воздухе также хорошо аккумулируют температуру. Воздушное отопление имеет два вида:

  • вариант с гофрированными панелями;
  • вариант из труб имеющих хорошую тепло проводимость.

Любой из представленных вариантов способен предоставить обогрев, но имеет разницу в процессе изготовления.

Достоинства и недостатки

У гелиосистем воздушного типа, есть свои достоинства, к которым можно отнести:

  • небольшая стоимость уже произведенной конструкции;
  • простой способ изготовления, даже из бросового материала;
  • легкость монтажа и обслуживания.

Но также воздушный коллектор на солнечной энергии имеет и свои недостатки:

  • устройство не предназначено для нагрева воды;
  • имеют большие габариты из-за небольшого количества теплоемкости;
  • скромный Коэффициент полезного действия.

Устройство воздушного солнечного отопления, изготовленное своими руками, не справится с обогревом больших площадей, но при нужном объеме энергии вполне хватит, что бы обогреть, к примеру, хоз постройку с животными, теплицу, или может использоваться как дополнительный или комбинированный источник тепла. Такой подход к делу приносит некоторую экономию в семейный бюджет.

Воздушное солнечное отопление своими руками эко стив из доступных материалов

Соорудить воздушный коллектор, который будет давать тепло можно из разных материалов. Это могут быть водосточные трубы или даже банки из жести из-под напитков или пива.

Перед сбором конструкции необходимо учесть тот факт, что полученное устройство имеет большие габариты, и возможно под его монтаж придется определить целую стену.

Самостоятельно сделать отопление дома своими руками от солнца можно из следующих материалов:

  • восточные трубы;
  • профнастил;
  • жестяные банки.

Также в работе понадобятся доски, крепежи, материал для общего утепления конструкции. В остальном «домашние мастера» могут использовать любой предмет по выбору. Главное обеспечить подключение к вентиляции и приобрести канальный вентилятор, который будет гнать воздух в помещение. Общая технология изготовления сводится к заполнению металлом деревянной основы, которая и крепится к зданию.

Полностью собранная гелиосистема может быть достаточно тяжелой в итоге и провести ее монтаж может стать проблематичным делом. Стоит помнить, что такая конструкция в отсутствии солнца, может наоборот охлаждать дом, поэтому после захода рекомендуется ее укрыть, плотным материалом.

Принцип работы солнечного коллектора

Солнечный коллектор — оборудование для хранения и сбора обогревающей энергии Солнца переносимой из сохраняющего тепло устройства к необходимому помещению. От солнечных батарей конструкция отличается тем, что не производит электричество, а создается для аккумулирования тепла в теплоносителе.

Принцип работы такого обогревателя дома состоит из обычного парникового эффекта. Солнечные лучи прогревают поверхность коллектора, и сохраненное тепло в закрытом устройстве не может выйти назад. Теплый воздух поднимается кверху, где с помощью специального вентилятора переходит непосредственно в помещение. Даже в морозные дни, но при ярком солнечном свете можно ощутить на 10 – 15 С° тепла больше чем снаружи помещения. При большой мощности и качественных материалах, такой коллектор может обогревать даже дом. И его служба может длиться около 20 лет.

Воздушные массы отличаются худшей проводимостью тепла, чем жидкости, поэтому КПД воздушного коллектора несколько ниже, чем у других вариантах автономного отопления. Но зато такое устройство полностью экологично и не имеет никаких препятствий к установке.

Виды воздушных коллекторов

Воздушные коллекторы можно разделить на два следующих вида, и отличаются они по принципу зависимости от получения воздуха:

  • вентиляционный коллектор. У такого оборудования воздух попадает в помещение наружным способом и прогревается на своем пути в помещение. Такой вид коллекторов нашел свое применение в помещениях, где требуется постоянный доступ воздуха, к примеру, в курятниках, овощехранилищах, теплицах;
  • рециркуляторный коллектор. Принцип действия такого оборудования рассчитано на закрытый циркулярный поток воздуха. Такую систему можно наблюдать в каминах, или печах с воздухоотводами.

Но для сельскохозяйственных зданий и тот и другой вид коллектора в итоге становится затратным, поэтому имеет смысл задуматься о солнечном коллекторе, который конечно не даст такого тепла в пасмурные дни, но вполне справится со своей задачей при спокойной погоде. Даже зимой можно наблюдать солнечные дни, в которые можно воспользоваться солнечным коллектором как бесплатной альтернативой другого вида отопления.

Технология сборки

Собрать солнечный коллектор можно следуя следующей инструкции:

  1. сбор каркаса. Каркас можно изготовить из деревянного бруса с сечением 150 * 50 см. При использовании стеклопакета каркас лучше упрочнить дополнительными перекрытиями. После сборки каркас крепится к стене помещения и для лучшей герметизации все щели заделываются монтажной пеной;
  2. абсорбер. В идеале абсорбером может служить перфорированный лист, но можно воспользоваться и обычной металлической сеткой;
  3. всю поверхность стоит покрасить в черный цвет, так увеличатся селективные характеристики абсорбера;

Воздушный солнечный коллектор для отопления

  1. клапаны. Главным клапаном в устройстве является верхний, потому как тепло имеет физические свойства подъема вверх. Его можно изготовить из простого полиэтилена. Работа клапана рассчитана на закрытие отверстия для поступления воздуха в прохладные дни;
  2. нижние отверстия закрываются сеткой с мелкими ячейками. Этот шаг предотвратит попадание пыли в устройство. Такую сетку время от времени нужно протирать или менять при необходимости, иначе она может препятствовать попаданию воздуха;
  3. в качестве верхнего прозрачного слоя можно использовать стеклопакет, а можно обойтись и прозрачным поликарбонатом или шифером.

Монтаж готового полотна необходимо производить на южной стороне строения и соответственно выбирать размер будущей конструкции, чем больше помещение, тем больше должно быть полотно солнечного коллектора.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Загрузка...

Воздушный солнечный коллектор для отопления дома


Панельные воздушные солнечные коллекторы для отопления дома — это источник дополнительной тепловой энергии. Модули подходят для жилых домов, теплиц, дач, коттеджей, турбаз. Один блок в среднем вырабатывает около 1,5 кВт/час, чего более чем достаточно для поддержания комфортной температуры в весенне-осенний период.

Воздушные коллекторы в зимнее время года сокращают расход топлива (газа, электричества), на котором работает котёл до 52%. Летом модуль работает на поддержание влажностного микроклимата и кондиционирование помещений.

Как устроен воздушный коллектор

Принцип работы основан на простых физических законах. Солнечные лучи проникая в атмосферу земли практически не отдают тепла. Нагрев воздуха происходит после того как ультрафиолет попадает на твердые поверхности. Под действием солнечных лучей грунт и другие предметы нагреваются. Происходит теплообмен.

Устройство воздушных солнечных коллекторов использует описанное явление, аккумулируя тепло и направляя его в помещение. В конструкции присутствуют следующие детали:

  • корпус с теплоизоляцией;
  • нижний экран, абсорбер;
  • радиатор с аккумулирующими ребрами;
  • верхняя часть из обычного стекла или поликарбоната.

В конструкцию коллектора входят вентиляторы. Основное предназначение: нагнетание нагретого воздуха в жилые помещения. В процессе работы вентиляторов создается принудительная конвекция, за счет которой холодные воздушные массы поступают в блок коллектора.

Принцип обогрева и его эффективность

Абсорберы воздушных коллекторов делают черного цвета, для увеличения интенсивности нагрева под воздействием солнечного излучения. Температура воздуха в коллекторе достигает 70-80°С. Тепла с избытком хватает для полноценного обогрева помещений небольшой площади.

Принцип действия воздухонагревателя следующий:

  • воздух закачивается с улицы в корпус коллектора принудительным способом;
  • внутри блока установлены абсорберы, отражающие тепло, поднимающие температуру внутри ящика до 70-80°С;
  • происходит нагрев воздуха;
  • разогретые воздушные массы принудительно нагнетаются в отапливаемые помещения.

В заводских моделях обеспечение циркуляции воздуха осуществляется при помощи вентиляторов, подключенных к солнечным батареям. Как только ультрафиолетовое излучение становится достаточно интенсивным, чтобы выработать некоторое количество электроэнергии, турбины включаются. Коллекторы начинают работать на обогрев. Зимой интенсивность излучения Солнца снижается.

Дом не сможет полностью функционировать на солнечном воздушном отоплении. Воздухонагреватели используются как дополнительный источник тепла. При правильных расчетах одна установка (данные взяты из технических характеристик воздушных солнечных коллекторов Solar Fox) обеспечит следующую экономию, за отопительный сезон:

  • газ до 315 м³;
  • дрова до 3,9 м³.

Система солнечного воздушного обогрева компенсирует около 30% необходимого для здания тепла. Полная окупаемость достигается в течение 2-3 лет. Если учесть, что принцип работы связан с использованием установки и для кондиционирования воздуха, а в течение года вырабатывается около 4000 кВт, целесообразность использования становится еще очевиднее.

В странах ЕС широкое распространение получило конструкторское решение «солнечная стена». Конструкция заключается в следующем:

  • в здании одна из стен изготавливается из аккумулирующего материала;
  • перед панелью устанавливается стеклянная перегородка;
  • в течение дня тепло аккумулируется, после чего отдается в помещение ночью.


Для усиления конвекции, солнечный коллектор делается не во всю стену. Вверху и внизу предусматривают раздвижные шторки.

На КПД воздушного коллектора существенно влияет время года. Так, в декабре коэффициент полезного действия поддерживается на уровне 50%, в октябре и марте увеличивается до 75%.

Солнечный коллектор — водяной или воздушный

Каждый из нагревателей эффективен, отличается только основное предназначение и принцип работы:

  • Водяной коллектор — применяется для обеспечения потребностей в ГВС и низкотемпературных систем теплых полов. Эффективность работы в зимний период существенно снижается. Вакуумные и панельные коллекторы косвенного нагрева, подсоединенные к буферной емкости, продолжают аккумулировать тепло в течение всего года. Главный недостаток, высокая стоимость гелиоколлектора, монтажа и обвязки.
  • Воздушный вентиляционный коллектор — отличается простой конструкцией и устройством, которое при желании можно изготовить самостоятельно. Основное предназначение: обогрев помещений. Конечно, существуют схемы, позволяющие использовать полученное тепло для ГВС, но при этом эффективность воздушных коллекторов падает практически вдвое. Преимущества: низкая стоимость комплекта и установки.


Солнечные воздушные системы отопления работают только днем. Нагрев воздуха начинается даже в пасмурную погоду, при сильной облачности и во время дождя. Работа воздухонагревателей зимой не прекращается.

Как и из чего сделать воздушный коллектор

Главное достоинство солнечных воздухонагревателей, в простоте конструкции. При желании можно сделать самодельное солнечное воздушное отопление частного дома, затратив на это минимум средств.

Для начала потребуется сделать расчеты производительности, затем подобрать тип конструкции и выбрать материалы для изготовления. Корпус и абсорберы можно изготовить из подручных средств, существенно сэкономив бюджет.

Как сделать расчёты коллектора

Вычисления выполняются следующим образом:

  • каждый м² от площади коллектора даст 1,5 кВт/час тепловой энергии, при условии, что будет солнечная погода;
  • для полноценного обогрева помещения требуется 1 кВт тепловой энергии на 10 м².


Приблизительный расчет мощности покажет, что для отопления жилого дома на 100 м² необходимо установить коллекторы общей площадью 7-8 м².

Для обеспечения максимальной производительности надо определить сторону дома с максимальной интенсивностью ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что оптимальное место для установки — это скат кровли или южная стена здания.

Типы конструкции коллектора

Классификация осуществляется по различиям корпуса коллекторов. Заводской воздухонагреватель обычно имеет надувной каркас, с двумя съемными панелями. При необходимости модуль легко демонтируется, разбирается и переносится на другое место. Сделать своими руками конструкцию надувного типа навряд ли получится.

В домашних условиях выполняют сборку неразборного корпуса. Это деревянный ящик с абсорбером, радиатором и верхним прозрачным экраном. При изготовлении используют подручные средства: профнастил, алюминиевые пивные банки, обычное стекло.

Материалы для изготовления коллектора

Для изготовления модулей для нагрева жилого или хозяйственного здания потребуются несколько комплектующих:

  • Внешний блок — собирается из фанеры, ДСП и деревянных брусков. По внешнему виду напоминает обыкновенный коробок.
  • Дно — изготавливают из профнастила. Лист металла обрабатывают специальной черной краской с высоким коэффициентом светопоглащения. Абсорбирующую поверхность можно сделать из разрезанных алюминиевых банок. Дно обшивают изоляционным материалом, чтобы избежать тепловых потерь.
  • Ребра радиатора — используются для лучшей абсорбции тепла. При изготовлении используют тонкие листы алюминия, меди. Можно установить уже готовый радиатор из старого холодильника.
  • Крышка коллектора — делается из сотового поликарбоната, отличающегося хорошей светопропускной способностью и одновременно удерживающая тепло внутри коллектора. Чтобы сэкономить, в качестве покрытия можно использовать обычное стекло. Теплоэффективность при этом будет нижем чем у коллекторов, закрытых поликарбонатом.
  • Теплоизоляция корпуса — по периметру каркас обшивают пенополистиролом.

Для нагнетания воздуха в отапливаемые помещения устанавливают 2-4 вентилятора. Подойдут кулеры, снятые со старого компьютера.

Установка и подключение воздушного коллектора

Для монтажа воздухонагревателей нужно подготовить поверхность стены, сделав 4 отверстия под воздуховоды. Внутри здания гофрированные трубы разводят по комнатам, направляя в сторону пола.

Самодельные воздушные солнечные коллекторы для отопления дома подключаются к электросети, через трансформатор. При наличии навыков в качестве источника питания можно установить аккумулятор на солнечных батареях.

Теплоэффективность изготовленных своими руками воздухонагревателей существенно ниже, чем у заводской продукции. При отсутствии специальных навыков лучше использовать готовые модули. Как показывают реальные отзывы о коллекторах, оптимальный вариант для покупки из представленных на отечественном рынке: Solar Fox, Солнцедар и ЯSolar-Air.

Воздухонагреватели не используются в качестве основного источника тепла и выполняют исключительно вспомогательную функцию. В домах с солнечными воздушными коллекторами изначально устанавливают котел, покрывающий потребности в отоплении на 100%.

При грамотных расчетах и интенсивной эксплуатации, вложения окупятся в течение 1-2 лет. В случае самостоятельного изготовления коллектора, затраты вернутся уже в середине первого отопительного сезона.

Пошаговая инструкция изготовления воздушного коллектора

Изготовление воздушного солнечного коллектора из алюминиевых банок:

Изготовление солнечного воздухогрейного коллектора из квадратной трубы:
{banner_downtext}

Воздушное солнечное отопление своими руками и гелиосистемы

Еще до недавнего времени возможность применения в быту солнечной энергии многие называли нереальной. И списывали все на излишне разыгравшуюся фантазию ученых, которые выдвигают невозможную в плане реализации теорию. Но вот, прошло совсем немного времени, и подобные идеи вовсе не кажутся нам такими уж нелепыми или неисполнимыми. На самом деле все чаще человек задумывается о том, как с максимальной пользой использовать столь богатый ресурс, как солнечная энергия, и применять солнечное отопление.

Солнечные батареи — главные элемент системы солнечного отопления

В частности, уже появились в мире (и даже в нашей стране) так называемые солнечные коллекторы. Их использование позволит без труда отопить достаточно большую квартиру, расположенную в многоэтажном доме. Конечно, для успешного монтажа, воздушное солнечное отопление своими руками – оборудование это весьма специфическое, поэтому пока еще мало есть специалистов, которые берутся за монтаж подобной системы. Хотя следует отметить, что, по сути, он не так уж сложен – достаточно просто применить некоторые знания по физике, и у вас получится полноценная, а главное – довольно экономичная система.

Конечно, экономия будет заметна не сразу – ведь стоимость установки на данный момент значительно превышает системы отопления иных типов. Но ее преимущество в том, что в дальнейшем вам не нужно будет оплачивать внушительные счета за используемое топливо.

Когда можно установить солнечное отопление

Важно понимать, что перед тем, как сделать солнечное отопление самому, нужно знать,  соблюдено ли несколько обязательных условий:

Рекомендуем к прочтению:

  • Большое количество солнечных дней в отопительный период (то есть, поздней осенью, зимой и ранней весной). Если же в вашем регионе зимы преимущественно пасмурные, рациональнее будет отказаться гелиосистемы для отопления своими руками в пользу более популярной, которая использует гораздо более доступное топливо.
  • Дом должен быть утеплен. Впрочем, это требование выдвигается при установке всех отопительных систем. Нет смысла пытаться обогреть помещение, в котором извечно ледяные стены.

Утепление — обязательное условие создания эффективной системы отопления

  • Наличие иной отопительной системы. Если вашей квартире уже существует автономное отопление, подключение к нему солнечного коллектора позволит снизить расход используемого в ранее установленной системе топлива. Кроме того, не придется тратиться на такие элементы отопительной системы, как трубопровод, радиаторы.
  • Проверка уровня инсоляции. Этот показатель делает возможным узнать, насколько эффективным будет солнечное воздушное отопление. Если уровень низок, возможно, следует увеличить площадь используемого солнечного коллектора.

Установка – нюансы

Монтируя солнечное отопление своими руками, учитывайте такие факторы:

  • Самый высокий уровень инсоляции наблюдается в средине дня. Желательно, чтоб коллекторы располагались с ориентацией на южную сторону. Если сделать это не представляется возможным, разрешается ориентировать коллекторы на юго-запад или юго-восток.
  • При установке коллекторов следует помнить, что они постоянно должны быть под прямыми лучами света. То есть, падение тени (от соседних зданий, высоких деревьев) на плиты коллектора является нежелательным. Это связано с тем, что только при прямом падении солнечного луча на площадь коллектора поглощается максимальное количество энергии. В некоторых отдельных случаях плиты монтируются под углом, который равен географической широте местности.

Как правило солнечные коллекторы размещаю на крыше дома

  • Увеличение угла наклона приводит к повышению эффективности работы коллектора зимой. Вместе с тем, это действие незначительно снижает эффективность коллектора в летнее время. Впрочем, по причине неиспользования отопления летом такая «погрешность» вполне допустима.

Что включает в себя солнечная система отопления?

Конечно, модификация, которую терпит гелио система отопления, зависит, прежде всего, от производителя. Кроме того, покупатель также может подбирать лишь те элементы, которые необходимы для создания качественного солнечного отопления. Впрочем, есть несколько обязательных элементов:

Рекомендуем к прочтению:

  • вакуумный солнечный коллектор;
  • насос, при помощи которого теплоноситель перемещается к накопительному баку;
  • контроллер. Это элемент управления, который следит за правильностью функционированием системы;
  • бак для горячей воды. В зависимости от того, какую именно площадь необходимо отапливать, его объем колеблется от 500 до 1000 литров воды;
  • доводчик пиковый. В зависимости от предпочтений, выбор можно остановить на электрическом ТЭНе, тепловом насосе или каком-либо другом источнике вспомогательного нагрева.

Состав солнечной системы отопления

Как и любая другая, солнечная система отопления может служить не только для отапливания жилья. Поскольку в некоторых регионах наблюдается довольно большое количество солнечных дней в году (до 280-290), это позволяет использовать данный тип отопления для создания в доме качественной системы подачи горячей воды, которая будет использоваться для бытовых нужд. Если учесть и этот фактор, то можно с уверенностью сказать, что такие солнечные конвекторы для отопления дома являются лидерами по экономичности, даже несмотря довольно высокую стоимость коллектора и дополнительного оборудования.

Следует также отметить, что помимо отопительных радиаторов и горячего водоснабжения, существует также возможность введения в отопление солнцем своими руками таких дополнительных элементов, как теплый пол и полотенцесушитель.

Однако следует учитывать необходимость их подключения еще до приобретения бака для воды – ведь, возможно, придется приобретать бак большей емкости, чем планировалось изначально.

Солнечный воздушный коллектор своими руками

Использовать неисчерпаемую и бесплатную солнечную энергию человечество начало давно. Для ее сбора существуют специальные устройства – солнечные коллекторы. С каждым годом их конструкция становится все более совершенной, но высокие цены на них пока не позволяют использовать их широко и повсюду. Поэтому люди, обладающие пытливым умом и умелыми руками, пытаются сделать солнечные коллекторы самостоятельно. И своими знаниями они готовы поделиться. В данной статье предлагается узнать, как сделать солнечный воздушный коллектор своими руками.

Солнечный воздушный коллектор своими руками

Что такое солнечный коллектор

Задача солнечного коллектора – собрать тепловую энергию солнечного излучения и передать ее какому-либо веществу, которое далее передаст ее «адресату». Это вещество называется теплоносителем и в качестве которых могут выступать либо жидкости (чаще всего это вода), либо газы (почти всегда это воздух).

Вода является более эффективным теплоносителем, так как ее теплоемкость гораздо выше, чем воздуха, но ее применение связано с определенными трудностями: сброс излишнего тепла летом или защита от замерзания зимой. Воздух не сможет передать такое количество энергии, зато конструкция воздушных коллекторов гораздо проще, они гораздо надежнее и безопасней. Да и сделать солнечный воздушный коллектор своими руками гораздо проще, чем водяной. Кстати, именно воздух является первым теплоносителем, который стал применять человек. Какие преимущества есть у воздуха, как у теплоносителя:

  • Воздух не подвержен замерзанию и закипанию.
  • Воздух не обладает токсичностью.
  • Воздух не надо наделять какими-то особыми качествами (в водных системах добавляют антифризы), он всегда доступен.

Воздушные солнечные коллекторы широко применяются в системах воздушного отопления как жилых зданий, так и подвалов, гаражей, хранилищ. В каких именно странах воздушные гелиоустановки применяются наиболее широко, очень красноречиво свидетельствует диаграмма.

Использование воздушных солнечных коллекторов в различных странах мира

Видно, что наиболее экономически развитые страны нисколько не пренебрегают возможностями Солнца по нагреву воздуха. А мы, увы, пока входим в число многих 4,3% прочих.

Устройство и принцип работы воздушного солнечного коллектора

Солнечный воздушный коллектор состоит из нескольких основных частей:

Схема работы воздушного солнечного коллектора
  • Вся конструкция коллектора помещена в прочный и герметичный корпус, который обязательно снабжен тепловым изолятором. Тепло, попавшее внутрь коллектора не должно «утекать» наружу.
  • Главная деталь любого коллектора – это солнцеприемная панель, которую еще называют поглотителем или абсорбером. Задача этой панели принять солнечную энергию, а затем передать ее воздуху, поэтому она должна быть изготовлена из материала с наибольшей теплопроводностью. Такими свойствами из доступных в быту являются медь и алюминий, реже сталь. Для лучшей теплоотдачи нижнюю часть абсорбера делают как можно большей площади, поэтому могут применяться ребра, волнистая поверхность, перфорация и другие способы. Для лучшего поглощения солнечной энергии приемная часть абсорбера окрашивается в темный матовый цвет.
  • Верхняя часть коллектора герметично закрывается прозрачной изоляцией в качестве которой может применяться закаленное стекло или оргстекло, или поликарбонатное стекло.

Солнечный коллектор ориентируют на юг и придают поверхности такой наклон, чтобы максимальное количество солнечной энергии попадало на поверхность. Как говорят специалисты – для максимальной инсоляции. Холодный наружный воздух естественно или принудительно попадает в приемную часть, проходит через ребра абсорбера и выходит с другой части, снабженную фланцем для стыковки с воздуховодом, ведущим внутрь отапливаемого помещения. Стоит отметить, что вариантов конструкций солнечных коллекторов существует масса и вышеописанная  показана только для примера.

Воздушное отопление при помощи солнечных коллекторов не может в нашей климатической зоне полностью заменить основное отопление, но оно будет очень хорошим подспорьем даже в морозные зимние солнечные дни.

Цены на популярные модели солнечных коллекторов

Солнечные коллекторы

Солнечный воздушный коллектор своими руками
Определение места установки и доступной площади

Прежде всего, надо определиться с местом установки солнечного воздушного коллектора, так как это сильно может повлиять на его производительность. При этом следует учесть несколько факторов:

  • Воздушный солнечный коллектор следует располагать как можно ближе к тому месту, куда будет поступать подогретый воздух, так как потери в воздуховодах могут стать такими, что применение коллектора окажется нецелесообразным.
  • Коллектор следует располагать на южной стороне дома или другого строения и по возможности под определенным наклоном, обеспечивающим максимальную инсоляцию. Если это недоступно, то надо стараться установить как можно ближе к южной стороне. Зависимость инсоляции от азимута и угла установки показана на диаграмме.
Как влияет ориентация солнечного коллектора на инсоляцию
  • Окружающие предметы, здания строения и растения не должны мешать естественному освещению поверхности коллектора.

В выбранном месте, отвечающим всем условиям, следует посмотреть какой площади солнечный коллектор можно разместить. Очевидно, что чем больше будет площадь коллектора – тем он будет производительней.

Выбор конструкции абсорбера коллектора

Абсорбер (поглотитель) – важнейшая часть любого солнечного коллектора и от его конструкции во многом будет зависеть производительность. У заводских моделей применяются детали из специальных сплавов, имеющих особое высокоселективное покрытие, но это в основном и определяет высокую цену. Наша же задача – найти такой материал, который доступен и, тем не менее, будет хорошо справляться со своей функцией – улавливать солнечное тепло и передавать его воздуху.

И таким доступным материалом является обычная алюминиевая банка из-под Кока-Колы, пива или других напитков. Как собрать нужное количество пустой тары мы описывать не будем, а лучше сосредоточимся на тех замечательных свойствах, которые позволяют использовать алюминиевые банки в качестве абсорбера:

Алюминиевая банка для напитков — идеальный материал для абсорбера коллектора
  • Во-первых, банки изготовлены из алюминия (очень редко встречаются стальные), а он имеет очень высокую теплопроводность.
  • Во-вторых, все банки из-под любых напитков имеют одинаковые размеры: нижний диаметр 66 мм, верхний диаметр 59 мм, высота у банки 0,5 л – 168 мм.
  • В-третьих, банки сделаны таким образом, чтобы в упаковке они размещались друг над другом, то есть они замечательно стыкуются.
  • И, наконец, тонкий алюминий, из которого сделаны банки, легко обрабатывается доступным инструментом.

По мере накопления нужного количества алюминиевых банок их надо тщательно отмывать с моющим средством и просушивать. Иначе в дальнейшем они будут источать неприятный запах, с которым будет справиться сложнее.

Изготовление корпуса коллектора и его теплоизоляция

В зависимости от доступной площади размещения коллектора рассчитываются его габаритные размеры. В данной статье предлагается сделать солнечный воздушный коллектор размером 8 на 8 алюминиевых банок 0,5 л, что по габаритным размерам составит примерно 1400*670 мм. Одного листа фанеры толщиной 21 мм стандартного размера 1525*1525 мм хватит на изготовление всего солнечного коллектора, а толщина фанеры обеспечит необходимую прочность и жесткость конструкции.

Для изготовления корпуса необходимо:

Тщательно разметить лист фанеры. Для коллектора понадобится:

  • Задняя стенка размером 1400*670 мм.
  • Две боковые стенки 1400*116 мм.
  • Две торцевые стенки 630*116 мм.
  • Две направляющие для банок 630*116 мм.

При разметке стоит учесть то, что для дальнейшей обработки краев деталей надо давать припуск по 3—5 мм с каждой стороны. Чтобы нарезка происходила без сбоев лучше линии прочерчивать ярким маркером.

Резать фанеру лучше всего дисковой пилой, причем чем меньше будут зубья у диска – тем лучше. Для более ровного реза можно воспользоваться направляющей, в качестве которой можно использовать лист ДСП с заводской кромкой. Направляющую можно притянуть к листу фанеры струбцинами.

Для ровного реза кромки фанеры лучше всего подходит дисковая пила совместно с направляющей

Если рез будет идти поперек волокон, то лучше предварительно острым ножом по металлической линейке прорезать верхний слой, так меньше будет сколов. После раскроя листа на детали если кромки неровные – их можно обработать фрезерной машиной по шаблону до идеально ровных и перпендикулярных.

Пришло время собирать каркас. Для этого надо:

  • К задней стенке коллектора прикрепить две боковые стенки. Крепить можно мебельными шурупами 6,3*50 мм – их еще называют конфирматами. Только перед этим обязательно надо предварительно пройтись сверлом диаметром 4 мм. Для крепления можно использовать и обычные шурупы, и различные уголки. Коллектор должен иметь герметичный корпус, поэтому целесообразно промазывать скрепляемые поверхности силиконовым герметиком.
Мебельные шурупы-конфирматы вполне подходят для соединения деталей из фанеры толщиной 21 мм
  • К задней стенке, а затем и к боковым крепятся торцевые стенки. После этого проверяется правильность сборки и размеры.

Задние и боковые стенки коллектора необходимо обязательно утеплить и для этого как нельзя лучше подходит экструдированный пенополистирол (ЭППС) толщиной 2 см. Перед тем как приклеивать утеплитель к стенкам, необходимо обработать фанеру антисептическим средством или просто покрасить, так как в этих местах может конденсироваться влага.

Плиты из экструдированного пенополистирола отлично подходят для теплоизоляции солнечного коллектора

Листы ЭППС можно приклеить к поверхности фанеры монтажной пеной, акриловыми «жидкими гвоздями», клеем «Мастер», клеем «Момент», — в любом случае он будет надежно держаться. Главное, чтобы в описании клея пенопласт был указан в качестве одной из склеиваемых поверхностей. Во время клейки утеплителя надо добиться того, чтобы все стыки были полностью закрыты. При необходимости в дальнейшем они могут «задуваться» монтажной пеной.

После того как вся внутренняя поверхность коллектора будет утеплена, ее можно обклеить отражающей теплоизоляцией, которая представляет собой основу из стеклоткани или вспененного полиэтилена и алюминиевую фольгу. Очень часто эти материалы имеют клеящую основу, что очень удобно, а если нет, то можно приклеить на любой подходящий для этого состав. Стыки обязательно надо проклеить алюминиевым скотчем.

Стыки теплоотражающего слоя должны скрепляться алюминиевым скотчем
Изготовление направляющих для абсорбера

Чтобы колонны из алюминиевых банок точно держали свою геометрию, необходимо изготовить для них направляющие. Для этого ранее были вырезаны два куска фанеры 630*116 мм, которые надо разметить и высверлить следующим образом:

  • От верхней части отступить 53 мм и прочертить линию параллельную длинной стороне.
  • Полученную линию разделить на 9 равных отрезков, то есть по 70 мм, поставить метки. Они будут центрами отверстий.
  • Сверлом для дерева коронка-чашка диаметром 57 мм надо высверлить отверстия в фанере. Но перед этим лучше померить в нижней части банки диаметр опорного кольца устойчивости, так как размеры могут варьироваться. При необходимости выбрать другое сверло. Банка должна входить в отверстие достаточно плотно. При работе на сверло сильно не нажимают и периодически дают ему отдохнуть.
Сверло коронка-чашка просто незаменимо для отверстий большого диаметра в фанере
  • Аналогично делается разметка на верхней направляющей. Диаметр головной части банки немного больше (57,4), чем заднего опорного кольца, поэтому перед высверливанием лучше померить его штангенциркулем и подобрать соответствующую коронку-чашку, а после примерить верх банки.
Изготовление абсорберов

Для подготовки банок к монтажу следует выполнить ряд операций:

  • Все банки надо проверить постоянным магнитом. Очень редко, но встречаются банки из стали, которые надо отсортировать.
  • В верхней части банки ножницами по металлу делаются надрезы от отверстия к краям, а затем эти «язычки» заправляются внутрь. Работать следует в перчатках, чтобы избежать порезов от острых краев алюминия. Направить острые язычки внутрь банки и выровнять края отверстия поможет кусок полимерной трубы, зажатой в тисках. Подобным образом обрабатываем все 64 банки.
Ножницами по металлу лучше всего раскрывать верхнюю часть банки
  • Настало время заняться нижней частью. Для этого коническим сверлом по металлу в донышке просверливаются три отверстия диаметром примерно 20 мм расположенные под 120° друг к другу. Для того чтобы не помять банку, ее надо поместить в упругую оправку (например, кусок трубной изоляции) и не сжимать сильно руками. Так обрабатываются все банки.
Коническое сверло вырезает очень ровные отверстия в донышке банки
  • Для склеивания банок лучше всего воспользоваться высокотемпературным клеем-герметиком High Heat Mortar на основе силикатного цемента. Его применяют для герметизации печей, каминов, дымоходов. Возможно, его огнестойкость для коллектора будет избыточной, но «запас карман не тянет».
Такой герметик для печей и каминов отлично подходит и для изготовления абсорбера
  • Для того чтобы банки во время склеивания выдерживали линию, надо изготовить шаблон из двух ровных досок, скрепленных между собой под углом в 90°. Для прилегания банок к поверхности шаблон ставят наклонно и опирают о стену.
Шаблон очень помогает в сборке
  • Перед склеиванием банки обезжиривают любым доступным растворителем (ацетон, № 646, 647). Эту работу лучше делать на улице.
  • Перед началом следующего этапа на руки надо надеть резиновые перчатки, а рядом иметь емкость с водой. Склеиваемые поверхности увлажняются, из пистолета выдавливается ровной «колбаской» клей-герметик на нижнюю часть банки, а затем она стыкуется с верхней частью банки, находящейся ниже.
Клей-герметик наносится на верхнюю часть банки
  • Увлажненным пальцем в перчатке разравнивается выдавившийся клей так, чтобы весь стык и поверхность рядом с ним была укрыта клеем. Затем все эти операции повторяются для всех банок одного столбика (8 штук). После этого все банки ставятся в шаблон, выравниваются и прижимаются сверху грузом.
  • После того как клей затвердеет, столбик снимают и аккуратно укладывают на горизонтальную поверхность. Подобным образом собирают другие столбики из банок.
Заготовки для абсорбера окончательно высыхают на горизонтальной поверхности
  • Пока полностью высыхают заготовки можно окрасить заднюю стенку солнечного коллектора и направляющие для банок в черный матовый цвет. В хороших автомагазинах всегда можно найти такую краску, предназначенную для глушителей или тормозных барабанов.
Такую краску можно всегда найти в хорошем автомагазине
  • Боковые стенки коллектора окрашивать не надо, поэтому их надо закрыть газетами, прикрепленными малярным скотчем. После обезжиривания поверхностей краску наносят в два слоя.
Сборка воздушного солнечного коллектора
  • Пора начать сборку батареи абсорбера. Для этого каждый столбик укладывается в соответствующую направляющую вначале снизу, а затем сверху. Перед стыковкой банки промазываются герметиком, а потом увлажненным пальцем герметик разравнивается. На этом этапе надо быть особенно внимательным. Собирать лучше на горизонтальной поверхности. После сборки и проверки всех соединений можно аккуратно стянуть две направляющие резиновым жгутом и оставить высыхать.
  • Когда вся конструкция поглотителя высохнет ее можно аккуратно поднять и поместить поверх короба так, чтобы расстояния сверху и снизу были одинаковыми. После этого делается разметка положения направляющих, ведь для их монтажа в короб придется вырезать канавку в утеплителе так, чтобы они плотно сели и уперлись в фанерный лист задней стенки. После монтажа направляющие планки крепятся с торцов через боковины мебельными шурупами-конфирматами. После этого все стыки заделываются герметиком.
Поглотитель (абсорбер) смонтирован на свое штатное место
  • Для входа и выхода воздуха сразу надо предусмотреть отверстия, которые лучше всего сделать в задней стенке. Лучше всего для этого воспользоваться готовыми решениями в системе пластиковых вентиляционных каналов, а именно пластины настенные с фланцем, которые можно легко вмонтировать в заднюю стенку в местах входа и выхода не занятых адсорбером. Для этого в фанерном листе и утеплителе прорезается прямоугольное отверстие по размерам пластины, а затем она крепится к стенке на шурупы через слой герметика.
Настенные пластины с фланцем из системы вентиляционных каналов ПВХ отлично подходят для воздушного солнечного коллектора
  • Если возникнет необходимость перейти на круглый воздуховод, вмонтировать канальный вентилятор, сделать поворот и т. д., то в ассортименте производителей есть любые трубы и фасонные части, которые следует подгонять уже по месту.
  • Верхнюю и нижнюю лицевую часть солнечного коллектора в местах входа и выхода воздуховодов необходимо облицевать. Для этого очень хорошо подходит вагонка, но ее сначала надо обрезать точно по размеру, а потом подрезать утеплитель на боковых и торцевых стенках коллектора ровно на толщину вагонки. После этого она приклеивается на герметик, им же обрабатываются все стыки.
Места входа и выхода удобно облицевать кусками пластиковой вагонки
  • Для покраски коллектор ставится на упоры в положение близкое к вертикальному. Перед окраской поверхности обезжириваются и высушиваются. Краска наносится в несколько слоев до тех пор, пока она не укроет всю видимую поверхность. Каждый слой наносится так, чтобы не образовывались потеки. Поверхность должна получиться насыщенно-черной и матовой.
Покраска коллектора
  • После высыхания краски самое время смонтировать переднее стекло. Для этих целей лучше всего подойдёт акриловое оргстекло или поликарбонатное стекло. Вначале лист стекла прикладывается к поверхности, намечаются его размеры, а после уже он вырезается. Края сразу надо обработать наждачной бумагой и подогнать точно по размеру. Перед монтажом его надо тщательно очистить, особенно нижнюю поверхность и поместить в отсек с адсорбером несколько пакетиков с силикагелем. Он предотвратит появление конденсата на внутренней поверхности стекла.
  • Перед тем как крепить стекло, надо все примыкающие к нему части: периметр короба и направляющие обработать герметиком. Причем необязательно герметик наносить на всю поверхность, достаточно только на торцы фанерных листов. Крепить лучше всего шурупами с пресс-шайбой, предварительно высверлив перед этим отверстия. Желательно еще и прикрыть кромку стекла специальным угловым мебельным профилем.
Для облицовки краев отлично подходит угловой мебельный профиль
  • Для крепления воздушного солнечного коллектора, к нему можно прикрутить кронштейны на заднюю стенку. На этом сборка самого коллектора закончена.

Подключение солнечного воздушного коллектора

Воздушный солнечный коллектор может как интегрироваться в существующую систему вентиляции, так и работать совершенно отдельно. Даже при отсутствии принудительной вентиляции неумолимые физические законы все равно будут «продвигать» нагретый воздух через коллектор, но процесс этот будет идти довольно вяло, поэтому желателен вентилятор с производительностью не менее 150 кубических метров в час.

Применение вентилятора обнажает два важных вопроса:

  1. Где вентилятор ставить: на входе или выходе коллектора? Если коллектор поднимет температуру на выходе до 60—70 °C (а такое вполне возможно), то вентилятор, стоящий там долго не протянет. С другой стороны – вентилятор, стоящий на улице подвергается атмосферным воздействиям и им сложнее управлять. В большинстве случаев его все-таки ставят внутри помещения, а в жаркие дни, когда воздух и так нагрет – вентилятор просто не включают либо подключают его через тепловое реле.
Чаще всего вентилятор монтируют внутри помещения
  1. Применение вентилятора заставляет сомневаться некоторых скептиков в целесообразности воздушного отопления. Не проще ли электроэнергию, потраченную на вращение двигателя вентилятора, направить на подогрев помещения? Но практика показывает, что вышеописанная конструкция коллектора все равно эффективна и выгодна. Разница температур наружно воздуха и на выходе из коллектора может достигать 35 °C.

При эксплуатации воздушного коллектора возникает еще один резонный вопрос: в ночное время, когда инсоляции коллектора нет, даже при неработающем вентиляторе холодный воздух будет проникать в помещение. Решение этого вопроса довольно простое. Среди комплектующих для вентиляционных систем можно найти специальные обратные клапаны, которые открываются только под напором воздушного потока. При неработающем вентиляторе клапан будет закрыт. Важно только правильно его установить, чтобы он не перекрывал воздуховод. Существуют и модели вентиляторов со встроенным клапаном, на которые следует обратить внимание.

Обратный клапан исключит несанкционированный доступ в помещение холодного воздуха ночью

Для быстрого прогрева теплым воздухом можно продумать систему рециркуляции, когда воздух из помещения проходит через коллектор и возвращается в то же помещение. В этом случае оправдано ставить вентилятор, который будет нагнетать воздух в коллектор, а не создавать в нем разрежение. Недостатком рециркуляции является отсутствие притока свежего воздуха.

Эксплуатация и уход за солнечным воздушным коллектором

Чтобы коллектор служил долго и безотказно необходимо соблюдать два простых правила:

  • Периодически надо очищать и промывать лицевое стекло солнечного коллектора.
  • В жаркие летние дни, когда нет надобности в подогреве воздуха, лучше накрыть коллектор плотной светлой тканью во избежание перегрева поверхности абсорбера.
  • Чтобы вентилятор не работал вхолостую, периодически стоит проверять плотность соединений воздуховодов и их целостность.

Узнайте, как сделать солнечную батарею своими руками, а также рассмотрите принцип и порядок сборки, из нашей новой статьи.

Заключение

Подводя итоги статьи, стоит обратить внимание на несколько пунктов:

  • Предложенная в этой статье модель солнечного воздушного коллектора доказала на практике свою эффективность и успешно эксплуатируется во всем мире.
  • По желанию можно изготовить более мощный солнечный коллектор или соединить их несколько последовательно.
  • Воздушные солнечные коллекторы можно использовать периодически. Например, для подогрева воздуха в теплицах ранней весной или для сушки сельскохозяйственной продукции осенью.
Видео: Как сделать воздушный солнечный коллектор (англ)

Видео: Слайд-шоу об изготовлении солнечного коллектора из алюминиевых банок

Солнечный коллектор своими руками: воздушный и плоский

Использование солнечной энергии для отопления дома хорошо всем, кроме того, что стоят эти системы очень уж недешево. Но многие системы при наличии хотя бы относительно «прямых» рук, желания, времени и некоторого количества денег, достаточно просто реализуются самостоятельно. Рассмотрим несколько вариантов тепловых коллекторов, сделанных умельцами своими руками.

Воздушный солнечный коллектор, сделанный своими руками

Воздушные коллекторы любой конструкции использовать как основное отопление не удастся: слишком низкая эффективность. А все потому, что теплоемкость воздуха во много раз меньше, чем воды. Но в качестве дополнительного источника тепла для снижения расходов за отопление — это вполне возможно.

Этот воздушный коллектор занимает всю южную стену. Благо, выходит она на задний двор и ничем не затенена. Скажем сразу: получилось неплохо по эффективности. При дневной температуре +2oC на выходе воздух был +65oC.

Итак, очищаем, ровняем, на всю поверхность стены прикрепляем черную плотную пленку (от 100 до 200 мк). Для лучшего эффекта можно под пленку теплоизоляцию набить, так будет нагрев еще более значительным. Но без изоляции стена будет служить теплоаккумулятором, так что можно и так.

Как сделать воздушный коллектор для отопления (для увеличения размера кликните по фото)

Вверху справа и слева делаем два отверстия, через которые будет происходить обмен воздуха. По контуру каждого из них набиваем бруски. Бруски (20*40 мм) крепим и по периметру стены, и на расстоянии примерно 80 см снизу и сверху поперек стены. По опыту эксплуатации можно уже сказать, что лучше поперечные промежуточные бруски не делать сплошными, а оставлять зазоры в 15-20 см. Получится своеобразный лабиринт. К нижним и верхним брускам крепим заглушки для выбранного профиля профнастила.

Теперь на собранную раму устанавливаем гофрированные листы, окрашенные в черный цвет. Цвет может стать проблемой — нет у нас в продаже такого. Но выйти из положения можно, покрасив поверхность черной термостойкой краской.

Для крепления листов профнастила и одновременно, для устройства лабиринта нужно в местах стыка листов прибивать вертикальные планки. Только они не должны доходить до поперечных перекладин. Так будет воздух свободнее двигаться и эффективность его нагрева повысится.

Это уже почти финал

Закрепив листы профнастила, все стыки хорошо нужно загерметизировать. С боков  заложить кусками пенополистирола, плотно забить щели чем-то, все это замазать герметиком. Тоже проделать внизу и вверху. С местами стыка листов все чуть проще: заполняем герметиком. Черный герметик, больше подходит по цвету, но это жаростойкий, дорогой. А те, что дешевле — красного цвета. Наверное, можно все залить силиконом, но в данном случае использован черный.

Теперь поверх профнастила набиваем каркас для стекла. Чем больше будет лист стекла, тем большую его толщину нужно брать. Это не очень хорошо с финансовой точки зрения. К тому же светопропускание у толстого стекла меньше. Потому решетку собираем под не очень большие  фрагменты стекол. Слишком маленькие куски — это тоже нехорошо: много стыков. Много стыков — значит, через них может утекать тепло, и к тому же швы отнимают полезную площадь, через которую попадает в наш воздушный коллектор солнце. Чтобы бруски не портили картину, и также служили общему делу собирания тепла, их красим в черный цвет.

На готовую и высохшую решетку крепим стекла (можно использовать прозрачный пластик, но нужно смотреть чтобы он хорошо пропускал свет). Нормальная толщина стекла 3-5 мм. Все стыки заделываем силиконовым герметиком. Герметик распределить ровно не получилось, потому все заклеено еще и черным скотчем. Хотя, наверное, зря. Зато получилось красиво. Осталось только собрать воздуховод. Сложного тут ничего нет: приделываете гофро-рукав или собираете конструкцию из жести, к ней крепите вентилятор. В этом варианте был использован канальный, а крепить его пришлось при помощи кусков от старой велосипедной камеры. Вот и все, воздушный коллектор для отопления своими руками собран.

Плоский солнечный коллектор из шланга

Каждый, наверное, замечал, что в оставленном на солнце шланге вода сильно нагревается. И это можно использовать для нагрева горячей воды. Летом таким образом можно нагревать воду в бассейне или для дома. Зимой, к сожалению, ничего не выйдет, но идея проста до неприличия.

Некоторые умудряются греть воду в черной трубе, скрученной змейкой делать (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Просто сворачиваете черный (обязательно) шланг в плоскую бухту, закрепляете его каким-то образом и устанавливаете на крыше. Некоторые умельцы умудряются разложить его просто на черепице, другие делают небольшие кассеты из тонкого листового металла или фанеры. Красят кассеты в черный цвет, а на них уже закрепляют шланг. Крепить можно любым доступным методом. Хоть одиночными фиксаторами, хоть ленточными, можно использовать металлическую ленту и саморезы. Крепеж любой, но надежный — система работает с насосом, так что давление будет серьезное.

Способы крепления труб для тех, кому такая идея понравилась (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Несколько этих кассет размещаете на крыше. Концы заводите на две гребенки: подающую, где будет течь холодная вода и отводящую, где собираться будет уже нагретая. На подающем трубопроводе установлен циркуляционный насос. С системой, кажется, все понятно. Вот только учтите, что воды в каждой такой кассете будет прилично: не перегрузите кровлю.

Подробнее о солнечных коллекторах и их видах читайте тут. Возможно, вас заинтересует статья о солнечных батареях.

Вот еще один вариант в видео- формате самодельного солнечного коллектора. Для отопления дома зимой его нужно будет усовершенствовать, но для весеннего или осеннего варианта этот неплохо работает.

Тепловой коллектор своими руками

Идей и разных модификаций самодельных солнечных коллекторов немало. Это еще одна из них. Чуть измененная версия представленного выше варианта. Тут на обширном листе толстой фанеры закреплены трубки. Фанера предварительно окрашена в черный цвет. Трубы негибкие, потому использованы фитинги, схема укладки — змейка. Времени на сборку пошло немало. Все дело в правильном подключении. Для использования с естественной циркуляцией контур слишком длинный, потому обязательна установка циркуляционного насоса.

Этот плоский коллектор требует терпения: соединение труб на фитингах

Возможно, вам будет интересно, как сделать солнечную батарею своими руками.

Итоги

Все эти самодельные солнечные коллекторы легки в изготовлении и не требуют больших затрат. Но все конструкции идеальны, но это  — рабочие модели. В каждом из них вы можете изменить то, что вам кажется неправильным, и потом с полным правом говорить, что эту модель солнечного коллектора вы не только сделали своими руками, но и сами ее усовершенствовали.

Как сделать воздушный солнечный коллектор для отопления дома (видео)

Используя недорогие подручные материалы и простое оборудование, можно собрать эффективный воздушный солнечный коллектор для обогрева дома.

Устройство работает по простому принципу: черная поверхность поглощает солнечное тепло и отдает его воздуху. Пока на коллектор светит солнце, абсорбер нагревает нагнетаемый вентиляторами холодный домашний воздух. В помещение возвращается уже нагретый воздух - благодаря такой вентиляции температура в помещении постепенно повышается.

Воздушный солнечный коллектор обычно устанавливают на крышу или на южную стену дома, предварительно сделав четыре отверстия диаметром около 10 см, объясняет кандидат технических наук, автор многочисленных публикаций об энергосбережении и книги «Энергосберегающие коттеджи» Юрий Дудикевич.

«Через нижние отверстия в стене прохладный домашний воздух будет подаваться на коллектор, нагреваться и возвращаться обратно в помещение через верхние отверстия, - объясняет специалист. - На выходе коллектора устанавливаются обратные клапаны, которые блокируют движение воздуха при отключенных вентиляторах».

Согласно подсчетам эксперта, воздушный солнечный коллектор позволяет получать 1,5 кВт*ч тепловой энергии на один квадратный метр площади. «Например, 10 коллекторов, площадью два метра каждый, могут давать 30 кВт*ч в солнечный день, - объясняет украинский инженер. - В декабре, когда температура воздуха на улице достигала -6 ° С, суммарная выходная тепловая энергия коллектора в течение солнечного дня (7:00) составила 6 кВт*ч, а эффективность - не менее 50%, а в октябре коэффициент полезного действия устройства повысился до 75 %».

Теплый воздух из солнечного нагревателя лучше направить под пол, советует эксперт. «Устроить это можно посредством плоских прямоугольных воздуховодов шириной 30 и высотой 5 сантиметров, - объясняет Юрий Дудикевич. - Их можно изготовить своими руками из оцинкованной жести, к тому же они имеют большую площадь поверхности, чем круглые трубы, и поэтому лучше отдают тепло».

При этом необходимо обязательно обернуть в теплоизоляцию каналы и пол, отмечает специалист, добавляя, что отличными свойствами обладает природный утеплитель из извести и костры льна или конопли.

Воздушный солнечный коллектор может использоваться не только для обогрева дома, но и для отопления парников, сушки неотапливаемых помещений, сушки фруктов и овощей, а также древесины весной, летом и осенью.

Читайте также: Как самим делать водяные солнечные коллекторы знают селяне Закарпатья

По словам эксперта, воздушный коллектор – самым дешевым средством обогрева дома. «За водяную солнечную систему надо отдать не менее 4 тыс. евро, а воздушный аналог, который не уступает по эффективности, можно сделать собственноручно за 100 евро, - отмечает Юрий Дудикевич. - Такие устройства благодаря доступным материалам можно собирать даже на уроках труда в школе».

Для изготовления воздушного солнечного коллектора нужны базовые знания, а также материалы и инструменты, которые можно купить в ближайшем магазине или найти в собственном хозяйстве.

Чтобы смастерить солнечный воздушный обогреватель, который может работать и зимой, понадобится деревянная рама с фанерным дном, изоляционная и рефлектирующая пленка, металлический лист, зачерненная сетка и лист прозрачного поликарбоната. К тому же нужны два вентилятора, и два обратных клапана, которые устанавливаются на выходе из коллектора.

Фанерное днище размером 1500х1500 мм нужно раскроить на две части: 1050х1500 мм и 450х1050 мм (соединяются между собой планкой сечением 20х40 мм) и вырезать четыре отверстия для движения вентилируемого воздуха (можно использовать форматно-раскроечный станок).

В днище устланном изоляционной пленкой с теплоотражающим свойствам необходимо просверлить снизу два отверстия диаметром 10 см для забора холодного домашнего воздуха и два отверстия сверху - для отвода горячего воздуха из коллектора. «В нижние отверстия мы будем монтировать вентиляторы, с помощью которых холодный воздух будет втягиваться в коллектор, а на верхние позже установим обратные клапаны, которые будут блокировать движение воздуха при отключенных вентиляторах», - объясняет Юрий Дудикевич.

Утепление фанерного днища рамы изоляционной и рефлектирующой пленкой помогает уменьшить теплопотери коллектора. Алюминизированная пленка отражает тепловые лучи, которые поступают от нагретого абсорбера.

Основной элемент коллектора - абсорбер – окрашенный в черный цвет металлический лист.

К внутренней стороне абсорбера прибивается металлическая сетка, которая меняет структуру воздушного потока, создаваемого вентиляторами, и вся эта конструкция монтируется к раме коллектора.

«Втянутый в коллектор холодное домашний воздух движется вдоль сетки, прогревается и становится температурно однородным», - объясняет Юрий Дудикевич.

Далее присоединяем питание к вентиляторам и монтируем их в отверстия, которые будут находиться снизу.

«Два вентилятора Домовент ВКО-100 создают воздушный поток скоростью 200 м3/ч, - объясняет эксперт. - Мощность одного вентилятора составляет 14 Вт при дневных солнечных поступлениях на коллектор от 3 кВт*ч и больше».

Для установки воздушного коллектора необходимо просверлить в стене четыре отверстия диаметром 10 см.

И наконец - для уменьшения теплопотерь абсорбер накрываем листом прозрачного поликарбоната, который имеет защитную пленку от губительного ультрафиолетового излучения.

Читайте также: Как сделать солнечный водонагреватель из пустых бутылок знают в Аргентине (видео)

Видео: как собрать воздушный коллектор своими руками из пивных банок

Источник: ecotown.com.ua

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Солнечное отопление частного дома в условиях России

Содержание статьи:

Рождённый Хаосом властелин вселенной Ра, светоносный страж небесной тверди Сурья, объезжающий на колеснице небосвод Гелиос, неистовый в своих страстях Ярило — все древние народы мира почитали Солнце, осознавая, что источаемые им тепло и свет являются первоосновой жизни. Современная цивилизация пытается найти пути использования чистой и на ближайшие миллионы лет нескончаемой энергии дневного светила, избавившись от необходимости сжигания углеводородов. Солнечное отопление — один из этапов этого пути к всеобщему процветанию.

Типы солнечного отопления

Применяемые сегодня методы использования солнечной энергии для обогрева жилища (и не только) можно разделить на пассивные и активные. Пассивное отопление дома солнцем предусматривает прямой нагрев внутренних помещений за счёт инфракрасного излучения. Активное основано на получении тепловой либо электрической энергии в специальных установках, зачастую расположенных за пределами здания, последующего её преобразования и распределения для нужд отопления. Наиболее эффективно такое солнечное отопление дома, где совмещаются как пассивные, так и активные методы.

Впустим солнце в дом — пассивные методы обогрева

Окна — на юг

Вроде бы все должны понимать, что, расположив основную часть окон с солнечной стороны дома, мы впустим в помещения не только свет, но и тепло. Однако, проезжая по нашим коттеджным посёлкам, можно убедиться, что добрая половина застройщиков не придерживается рационального принципа «дом — на северную часть участка, а окна — на юг». А зря.

Огромные витражи энергосберегающей конструкции Eagle Ridge Residence (США) открыты на южную и западную стороны, впуская в дом максимум тепла и света. С севера здание ограничивает глухая, хорошо утеплённая стена

Зимой низко стоящее солнце проникает в помещения на всю их глубину, а летом, когда светило в зените, от перегрева защищает козырёк, выступающий более чем на два метра от стеклянного фасада

Стена Тромба

В 40-х годах прошлого века американский инженер Тромб придумал «солнечную печку». С южной стороны дома расположена массивная стена из теплоёмкого материала (бетон, камень, полнотелый кирпич), окрашенного в чёрный цвет. В нижней и верхней части этого теплоаккумулятора имеются отверстия. Снаружи на небольшом расстоянии от стены — стеклянный витраж. Солнце нагревает бетон, тёплый воздух стремится подняться вверх, выходит в помещение, а холодный поступает в пространство между камнем и стеклом снизу. Образуется устойчивая циркуляция тёплого воздуха в помещении. Благодаря изобретению селективных покрытий для стекла и камня (бетона), эффективность стены Тромба в современном исполнении стала заметно выше.

Принцип действия стены Тромба. Приятный бонус: её можно использовать не только зимой для косвенного обогрева дома (на рисунке справа), но и летом для вентиляции (слева)

Воздушный солнечный коллектор

Логическое развитие стены Тромба. Представляет собой пустотелый плоский ящик (панель), для лучшего улавливания излучения располагаемый наклонно. Верхнее ограждение панели — прозрачное для инфракрасного излучения, а вдоль её разделяет перегородка. Окрашенная в чёрный цвет, перегородка нагревается, тёплый воздух поднимается и поступает в комнату. В нижнюю, холодную часть коллектора проникает ещё не нагретый воздух из помещения.

Пассивный воздушный солнечный коллектор — простейшее устройство. Выполнить такое солнечное отопление своими руками под силу любому хозяйственному мужику

Гелиотеплица — свежие овощи как бонус

Солнечная теплица, пристроенная к дому. Чтобы «впустить» в дом больше солнца, нужно увеличить площадь окон. Сделать стеклянной всю южную стену в холодном климате проблематично, слишком высоки будут теплопотери. Отделив часть здания со стеклянными стенами и крышей от основных помещений дома, получим гелиотеплицу. Она почти не помешает проникновению в окна дома инфракрасного излучения, в дополнение к этому нагреется наружная стена внутри оранжереи. В яркий зимний солнечный день воздух в гелиотеплице может прогреваться до существенно большей, чем в доме, температуры.

Солнечным днём гелиотеплица может перегреваться, что является проблемой для летнего времени. Приходится организовывать вентиляцию либо затенять витражи.

Чтобы максимально использовать тепло, полученное теплицей, можно организовать воздухообмен с жилыми помещениями.

Оранжерею солнечного дома в Винчестере (США) от основной части дома отделяет массивная теплоаккумулирующая стена с открывающимися вентиляционными отверстиями. Такое решение — сочетание гелиотеплицы и стены Тромба. Установленные в теплице канистры с водой помогают дольше сохранить тепло

Естественный воздухообмен между теплицей и домом довольно слаб и, чтобы использовать энергию по максимуму, движение воздуха делают принудительным.

Воздухообмен между основной частью этого дома в Хэмптдене (США) и пристроенной теплицей организован через подпольное пространство, тёплый воздух поступает в помещения снизу, а остывший в теплицу сверху. Циркуляцию воздушных потоков обеспечивает вентилятор, автоматика включает и выключает его в нужное время. Практически, это уже солнечное отопление частного дома активного типа

Дополнительный бонус, который даёт гелиотеплица своим хозяевам: почти круглый год в ней можно выращивать овощи или оставлять цитрусовые на зимовку. Правда, это потребует решения проблем вентиляции, влажности, дневного перегрева и ночных заморозков.

Активное отопление — солнечный свет собирают вакуумные коллекторы

Воздушный солнечный коллектор

Воздушный солнечный коллектор, оснащённый системой принудительной передачи и распределения энергии, способен дать намного больше тепла по сравнению с пассивным вариантом. Скорость циркуляции воздуха автоматически регулируется в зависимости от температуры в доме и степени нагрева коллектора. Нагретый в коллекторах воздух может поступать в систему вентиляции или помещения напрямую. Если его температура достаточно высока, он может использоваться и для нагрева жидкого теплоносителя. Излишки дневной энергии запасают на ночь в теплоаккумуляторах.

Солнечное воздушное отопление на основе гелиоколлектора. Из пустотелой панели (1) по воздушным каналам (6) вентилятор гонит воздух в техническое помещение, где автоматика в зависимости от ситуации распределяет его в блок воздухоподготовки (3) либо массивный теплоаккумулятор (2). Параллельно может нагреваться и змеевик горячего водоснабжения (5). Днём, когда помещения нуждаются в нагреве, система работает в режиме В, тёплый воздух из коллектора направляется в комнаты. При достижении необходимой температуры в доме воздушный поток перенаправляется в теплоаккумулятор, режим А. Ночью, когда коллектор не даёт тепла, заслонка закрывает канал, ведущий к нему, циркуляция осуществляется между теплоаккумулятором и помещениями.

Вакуумный солнечный коллектор

Наиболее совершенное на сегодняшний день устройство для гелиоотопления.

Принципиальная схема вакуумного солнечного коллектора. Жидкий абсорбер, циркулирующий по U-образным трубкам, при нагревании испаряется и поднимается вверх, в коллектор. Последний подсоединён к контуру системы отопления и по нему, в свою очередь, циркулирует жидкий теплоноситель. Абсорбер отдаёт энергию теплоносителю, остывает, конденсируется, опускается вниз. Цикл повторяется

Солнечное отопление загородного дома на основе вакуумных коллекторов значительно эффективнее других гелиосистем, однако, помимо традиционной для гелиосистем неравномерности генерации тепла, у него имеется ещё три существенных недостатка:  на сильном морозе теплоотдача резко падает, установки хрупки и дорого стоят.

Вакуумные солнечные коллекторы следует устанавливать таким образом, чтобы они были защищены от вандалов. Это особенно актуально для нашей страны, попасть камешком в стеклянную трубочку — милое дело

Вакуумные панели не подключают к системе отопления напрямую. Необходимы, как минимум, буферные ёмкости, которые будут сглаживать неравномерность выработки тепла.

«Правильная» схема подключения вакуумного гелиоколлектора к системе отопления. Тепло передаётся не напрямую, а через теплообменник, дневные излишки тепла на ночь запасаются в теплоаккумуляторе (буферном баке). Обратите внимание, что на схеме изображён «нормальный» отопительный котёл, солярная система лишь дополняет его

Электрические солнечные панели можно использовать для отопления лишь косвенно. Расходовать электроэнергию на нагрев помещений напрямую неразумно, ей можно найти более рациональное применение. Например, направить на работу вентиляторов и автоматики активных гелиосистем.

Почему на крышах наших домов не видно гелиоустановок

Интернет пестрит рекламными материалами с красивыми картинками, повествующими о необычайной выгоде гелиосистем. Народные умельцы выкладывают в youtube ролики на тему «отопление от солнца своими руками» о собственных ноу-хау, собранных на коленке из подручных материалов. Сеть пухнет от перепостов восторженных статей, рассказывающих о чудесных преимуществах солнечного отопления. Однако, много ли домов с солнечными коллекторами на крыше появилось за последние годы поблизости от вашего дома? Ни одного? В чём же причины того, что отопление солнечной энергией в наших краях не находит признания?

  • К сожалению, солнечная энергия для отопления домапоступает не тогда и не туда, когда и куда нужно. Холодно бывает ближе к полюсам, зимой и по ночам. А максимум солнечного излучения приходится на экваториальные районы, на лето и день. Теплоаккумуляторы худо-бедно помогают сгладить суточные, но не сезонные перепады.

Карта интенсивности распределения солнечного света по территории России. В Западной части страны, где живёт львиная доля населения, солнца мало. А в восточной Сибири, где доля излучения заметно выше, холодно, что затрудняет использование активных систем. Кстати, солнечные панели, вырабатывающие электричество, не столь чувствительны к сильным морозам. В холодной, но солнечной Якутии уже построены и успешно функционируют довольно мощные гелиоэлектростанции.

  • Пассивное отопление солнечной энергией малоэффективно и не способно сколь-нибудь серьёзно обогреть дом в условиях русской зимы. «Окна — на юг» — реально полезный метод проектирования, ничего не стоящий, но помогающий оптимизировать расходы на отопление. А вот некогда относительно популярные в США гелиотеплицы, стены Тромба и их производные постепенно сошли на нет даже у себя на родине.
  • Активные солнечные системы отопления частного дома обходятся весьма недёшево, немало денег придётся отдать за оборудование. Эксплуатация, вопреки некоторым утверждениям, отнюдь не бесплатна: расходуется электроэнергия, требуется обслуживание техники. При нынешних ценах, по сравнению не только с дешёвым природным газом, но даже с довольно дорогими пеллетами, дизтопливом, установка вакуумного солнечного коллектора на подавляющей части территории РФ не окупится вообще никогда, срок окупаемости превышает срок службы оборудования. Лишь в некоторых южных регионах страны солнечные системы отопления частного дома могут быть не убыточны при определённых условиях.

Научная станция на острове Ольхон (Россия). Применение вакуумных коллекторов (справа на крыше) для приготовления горячей воды и гелиопанелей (слева) для выработки электроэнергии имеет смысл, ведь центральных коммуникаций на этом скалистом байкальском острове нет. Однако для полноценного отопления в климате Бурятии солнечных систем недостаточно, греют дом «нормальные» печи, топливо для которых завозят с «большой земли», ведь изводить местный лес на дрова нельзя

Как обстоят дела в Европе

Почему же, путешествия по Западной Европе, мы видим (хотя, не так уж и часто) гелиоколлекторы на крышах домов? Причин тому несколько: дороговизна традиционных видов топлива, мягкий климат, большее количество солнечных дней. Не случайно в пасмурной Британии солнечное отопление так же мало распространено, как и у нас. И, главное, в тех странах, где система солнечного отопления — практическая реальность, действуют программы поддержки, до половины стоимости оборудования оплачивает государство. Положа руку на сердце, солнечные коллекторы малопригодны для отопления, в основном их используют для приготовления горячей воды, в солнечную погоду летом реально полностью обеспечивать нужды ГВС. Кстати, в основном на крышах домов можно увидеть солнечные панели, вырабатывающие электричество. Электроэнергию производить выгоднее, а неравномерность генерации — не проблема, ведь в любое время суток центральные энергосети покупают электроэнергию, полученную в частном доме. Причём, оплата идёт по повышенному тарифу. Опять-таки, оборудование почти не требует обслуживания и ремонта. Сегодня можно смело утверждать, что в глобальном масштабе у гелиоэнергетики, хоть она пока и не конкурент традиционной — большое будущее. А вот насчёт перспектив солнечного отопления ситуация неясна. Существующие системы уже исчерпали свой потенциал, новых подходов пока не видно, а стоимость традиционного топлива падает, что снижает привлекательность солярных систем обогрева.

«Солнечные крыши» Баварии. Все панели, которые мы видим на фото — электрические, солнечное отопление рациональные немцы не считают особо выгодным даже при условии, что государство берёт на себя половину расходов по установке гелиосистем

Тем читателям, кого тема использования энергии солнца для жизнеобеспечения дома живо заинтересовала, рекомендуем критически воспринимать рекламные материалы и обращаться к профессионалам-практикам, желательно имеющими опыт установки и эксплуатации гелиоустановок.

Видео: воздушное солнечное отопление своими руками

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

8 Забавные планы на солнечный воздухонагреватель «Сделай сам»

Отопление вашего дома не должно быть дорогостоящим делом. Вы можете наслаждаться теплом с помощью солнечной энергии, что помогает сэкономить на расходах на электроэнергию.

Важно помнить, что, хотя солнечные воздухонагреватели экономичны, они в основном являются дополнительными. На большинство из них нельзя положиться в холодные зимы.

Читайте дальше, чтобы узнать о планах самостоятельного изготовления воздухонагревателей на солнечной энергии, которые легко построить даже для тех, у кого нет знаний в области электротехники.

Объяснение схем воздухонагревателей на солнечных батареях

В большинстве солнечных воздухонагревателей концепция одинакова. Обычно холодный воздух попадает в солнечную панель, установленную на стене. Когда воздух проходит через панель, он нагревается и попадает в комнату.

Весь процесс осуществляется методом конвекции. При конвекции жидкость (в данном случае воздух) поднимается вверх, когда становится горячее и менее плотной. Напротив, более холодный и более плотный воздух опускается вниз под действием силы тяжести. Результатом этого цикла является передача тепла.

Таким образом, для увеличения теплопередачи в некоторых солнечных воздухонагревателях используется вентилятор, нагнетающий воздух.

Кроме того, окрашивая ящики коллектора в черный цвет, ваши панели поглощают больше тепла.

Планы солнечного воздухонагревателя для вашего дома

1. Ящики для солнечного воздухонагревателя

Приблизительно за 100 долларов вы можете построить собственный солнечный воздухонагреватель.

Главное - определить, где вы хотите разместить свой ящик. Для достижения максимальных результатов вы должны искать в вашем помещении такое место, которое не закрыто тенью.

Вам понадобятся:

  • Фанера
  • 3-дюймовый шланг
  • Пена
  • Полипластик
  • Скобы, шурупы и гвозди
  • Клей
  • Шнур
  • Дюбели

Подготовьте крепления с помощью дюбелей или любой другой материал, который вам подходит.

Постройте коробку и прикрепите к ней шланг, чтобы он входил через входное отверстие внизу и выходил через другое отверстие вверху.

Заполните оставшиеся места пеной и заклейте все трещины клеем.

Наконец, накройте всю коробку пластиком.

Затем прикрепите коробку к стене и пропустите шланг через окно.

Подробности смотрите здесь .

2. Солнечный воздухонагреватель Pop Can

Этот тип воздухонагревателя дает вам повод пить поп, так как это отличный способ переработать банки. Если у вас нет банок, вы можете купить их в центрах утилизации.

Как вариант, вы можете использовать пивные банки для проекта.

Что вам понадобится:

  • Банки для бутылок
  • Фанера
  • Древесина для сборки сборного ящика
  • Герметик
  • Коллекторы
  • Черная аэрозольная краска

Из дерева постройте коллектор и поместите коллекторы наверх и дно. Вырежьте выходное и входное отверстия сзади.

Первым шагом при изготовлении абсорбционных колонн является мытье банок.

Затем вырежьте дно и верхнюю часть банок, что может быть деликатной процедурой и может потребовать некоторой практики.

Затем склейте банки вплотную и сделайте столбик примерно по пять штук в каждой. Поместите все колонны в коллектор.

поместите все банки в коллектор.

Наконец, опрыскайте весь блок черным и накройте всю коробку прозрачным оргстеклом.

черный спрей

Вы можете закрепить этот блок на стене снаружи дома, обращенной к солнцу.

См. Пошаговое руководство здесь .

3. Сетчатый абсорбер Солнечный воздухонагреватель

В этом воздухонагревателе используется трехслойный экран.

Во-первых, список предметов:

  • Дерево для сборки сборного ящика и рамы
  • Скобы и скобозабивной пистолет
  • Винты
  • Силиконовый герметик
  • Стекловолоконный или черный алюминиевый экран

Создайте прямоугольную раму, которая будет зайти в коллекторный ящик.

Вместо стеклопластика можно использовать черный алюминиевый экран.

Вырежьте кусок экрана и прикрепите его к раме. Две другие части образуют верхний и нижний слои.Эти предметы теперь являются вашей амортизирующей рамой.

Как и в нагревателе для банок, сделайте впускные и выпускные отверстия в задней части коллекторной коробки.

Прикрепите коробку абсорбера к раме и закройте все отверстия.

Используйте перегородку для распределения воздуха, поступающего через впускное отверстие.

Вы можете найти полное руководство здесь .

4. Отдельно стоящий солнечный воздухонагреватель

Если вы хотите использовать солнечный воздухонагреватель в больших масштабах и у вас есть инструменты, вы можете выбрать этот вариант.

В обогревателе используется вентилятор для циркуляции воздуха по дому. Прелесть этого варианта в том, что к нему можно прикрепить таймер, который автоматически включается, когда появляется солнце. Он производит тепло до 127 градусов по Фаренгейту.

Что вам понадобится:

  • Фанера
  • Большие трубы
  • Алюминиевые листы
  • Металлические шпильки
  • Вентилятор

Этот воздухонагреватель лучше всего построить в собранном виде. В противном случае его будет слишком тяжело поднять, если вы построите его на земле после завершения.

5. Водосточный воздухонагреватель

Эти водосточные трубы в вашем доме подходят для чего-то еще - вы можете сделать из них воздухонагреватель.

Вот элементы, необходимые для сборки:

  • Фанера 21 и три четверти на 33 и три четверти дюйма
  • Квадратные дюбеля
  • Стекло
  • Стальной водосточный желоб
  • Шланг
  • Маленький вентилятор

Первым делом нужно построить каркас.

Затем разрежьте трубу на части. После этого просверливаем входные отверстия. Расположите трубы так, чтобы они совпадали с отверстиями.

Просверлите отверстие в коллекторной коробке, куда вы позже установите вентилятор.

Покрасьте коробку и трубы в черный цвет для максимального поглощения тепла.

Закрепите водосточную трубу на задней части коллектора, откуда выходит вентилятор.

Закройте всю установку стеклом.

6. Солнечный воздухонагреватель из гофрированной стальной панели

Если вам нужен солнечный воздухонагреватель, который выдает температуру 145 градусов по Фаренгейту за считанные минуты, вы можете подумать об этом самостоятельном решении.

Что вам понадобится:

  • Пиломатериалы
  • Стекло
  • Фанера
  • Дюбели
  • Шланг
  • Вентилятор
  • Черная аэрозольная краска
  • Силиконовый герметик
  • Крепежные детали, включающие винты и гвозди

Начните со сборки коллектора коробка.

Вырежьте часть стальной панели там, где будет входить вентилятор.

Затем прикрепите стальную панель к коллекторной коробке и покройте их черной краской.

Затем закрепите вентилятор и присоедините вентиляционную трубку.Подсоедините провода вентилятора к солнечным панелям.

Рекомендуется проверить вентилятор, прежде чем закрывать всю коробку стеклом, чтобы не пришлось все разбирать.

7. Солнечный воздухонагреватель с черной металлической пластиной

В этом типе воздухонагревателя черная металлическая пластина действует как поглотитель.

Тепло передается с помощью вентилятора.

Некоторые элементы, необходимые для сборки:

  • Металлическая пластина
  • Вентилятор
  • Дюбели
  • Листы поликарбоната

Как и в случае со всеми другими планами солнечных воздухонагревателей своими руками, вы должны сначала построить коллекторную коробку.

Вместо стекла вы накрываете агрегат листовым поликарбонатом. Преимущество этого типа защитного покрытия - его доступность и способность выдерживать суровые погодные условия.

Воздухонагреватель этого типа устанавливается на крыше.

Получите полную версию для самостоятельной сборки здесь, .

8. Солнечно-термический воздухонагреватель прямого действия

Если вам нужен солнечный воздухонагреватель, который не замерзает, этот план «сделай сам» может помочь. Вы можете установить этот обогреватель на любую стену, обращенную к солнцу, в том числе и на свой навес.

Материалы, которые вам понадобятся:

  • Прозрачный поликарбонат
  • Прокладка из пеноматериала
  • Силикон
  • Оловянный канал
  • Конопатка
  • Черная эмалевая краска
  • Крепежные детали (гвозди, винты)
  • Ящик-вентилятор
  • Дифференциальный термостат
  • Socket

Сначала нужно построить коллектор. Вы можете использовать поликарбонат размером 8 на 26 дюймов. Прикрепите коробку к стене.

Сделайте два отверстия и закройте концы жестяным каналом.

Затем покрасьте внутреннюю часть коробки в черный цвет.

Поместите прозрачный поликарбонат между двумя слоями пенопласта.

Вентилятор устанавливается внутри помещения или навеса и нагнетает горячий воздух внутрь помещения.

За менее чем 200 долларов у вас есть воздухонагреватель.

Полный код «Сделай сам» можно найти здесь, .

Есть ли способ хранить солнечное тепло?

Да. Вы можете использовать тепловые батареи, чтобы сохранить тепло на потом.

В случае дома кирпичи и бетон или песок могут использоваться в качестве тепловых батарей.

Это означает, что трубы из ваших панелей можно заделать в кирпич или бетон, прежде чем они попадут в ваш дом.

Материалы (кирпичи, песок или бетон) будут поглощать часть тепла и отдавать его ночью, когда нет солнечного света.

Вкратце

Если вы хотите отапливать свой дом, гараж, сарай или коммерческое помещение, вам пригодятся схемы воздушного обогревателя на солнечной энергии. Если вы работаете с ограниченным бюджетом и у вас есть несколько банок из-под напитка, вы можете их использовать.Сделайте из них поглотитель тепла.

Более того, водосточные трубы также могут быть хорошим способом удерживать солнечное тепло и согревать ваш дом.

Кроме того, вы можете использовать вентилятор, чтобы нагнетать еще больше горячего воздуха в комнату. Для этого просто прикрепите вентилятор к выпускному отверстию любого воздуховода или трубы, которые вы используете.

Кроме того, если вы хотите заниматься своими руками, на которые вы можете заниматься месяцами, отдельно стоящий солнечный воздухонагреватель может стать вашим проектом. Это может быть немного громоздко в сборке, но результат того стоит.

Итак, перестаньте тратить деньги на счета за электроэнергию, чтобы обогреть свой дом, когда вы можете сэкономить и повеселиться, пока вы дома.

Как построить солнечную панель для воздушного отопления - видео своими руками

Как работают солнечные воздухонагреватели:

Схема солнечного воздухонагревателя © Ecohome

На приведенной выше диаграмме показана основная концепция солнечного воздухонагревателя, и хотя существует множество конструкций, основной принцип тот же - небольшой вентилятор подает внутренний воздух в настенную панель, обращенную на юг.Воздух нагревается, проходя за черной поверхностью, а затем возвращается в кондиционированное пространство с гораздо более высокой температурой. «Бесплатное» пассивное солнечное отопление по бюджету!

Видеоролики

о солнечных воздухонагревателях, сделанных своими руками, стали большим хитом на YouTube, в них есть несколько основных идей - солнечные коллекторы из переработанного мусора, солнечные коллекторы с водосточной трубой, солнечные коллекторы из экрана или листового металла. Если у вас нет возможности сделать его самостоятельно, солнечные воздухонагреватели для продажи также доступны в Интернете для покупки, немного покопавшись в Интернете.

Помимо крупных коммерческих установок, наиболее распространенным применением солнечных воздухонагревателей является дополнительное отопление отдельных помещений, например, пристройки, мастерской, гаража или любой другой небольшой хозяйственной постройки.

Причина, по которой мы говорим «дополнительный», заключается в том, что хотя в пасмурные дни можно собрать немного тепла, в основном вы будете чувствовать тепло, когда светит солнце. А без значительного количества тепловой массы для хранения и отвода тепла маловероятно, что что-либо, кроме самых хорошо изолированных зданий, будет поддерживать комфортную температуру в помещении от заката до восхода солнца холодной зимней ночью.

Если вам нужен солнечный воздухонагреватель для обогрева здания без электроэнергии, вы можете получить тепло просто за счет естественной конвекции по мере подъема теплого воздуха, но вы получите гораздо больше тепла, прогнав воздух через него с помощью вентилятора. Вентиляторы не требуют много энергии для работы, поэтому небольшая выделенная фотоэлектрическая панель будет выполнять эту работу, когда нет другой доступной мощности, и будет автоматически приводить в движение вентилятор, когда движение воздуха больше всего необходимо - когда солнце светит на панель. - и остановится ночью, когда панель остынет.Вентиляторы 12 В для охлаждения настольных компьютеров - идеальный способ создать давление в системе и заставить воздух двигаться для солнечных воздухонагревателей, установленных автономно.

Панели солнечных батарей Pop-can: Это не что иное, как гениальный продукт, и это может быть единственной веской причиной для оправдания употребления поп-музыки. Однако это довольно трудоемкий процесс - банки необходимо очистить, сделать отверстия в дне, удалить выступы, затем их нужно склеить в стопку и, наконец, покрасить в черный цвет.

Солнечный обогреватель Pop can

Воздух вдувается в камеру в нижней части нагревательной панели и выталкивается вверх через стопки банок в верхнюю камеру, которая собирает нагретый солнцем воздух и направляет его обратно в помещение.

Солнечные коллекторы с водосточной трубой: Как бы то ни было, эта конструкция заменяет стопку банок в солнечной панели воздушного отопления на стандартные водосточные желоба карниза, окрашенные в черный матовый цвет для поглощения солнечных лучей. К нему применяются те же принципы, что и к солнечному коллектору, и, хотя вы потратите больше на материалы, вы сэкономите много труда, и он выглядит аккуратнее. Конечный результат тот же; воздух нагревается, поскольку он проходит через черные трубки, когда светит солнце.

Солнечный водонагреватель с водосточной трубой © Builditsolar

Солнечный экран или поглотитель тепла из листового металла: В конструкциях, которые мы обнаружили, использовалось 3 слоя экрана для обеспечения единой черной поверхности.Коллекторы экрана обычно не разделяют воздух на отдельные камеры, как в предыдущих двух конструкциях; воздух поднимается вверх по единственной камере за экраном или плоской металлической поверхностью.

Металлический гофрированный воздухонагреватель на солнечных батареях

Из этих двух, мне кажется, дизайн экрана требует немного больше усилий по сравнению с использованием листового металла (как показано выше), который можно было бы сделать, используя старую металлическую крышу и покрасив ее в матовый черный цвет. Помимо трудозатрат, тестирование между коллектором экрана и коллектором банок показало, что коллектор экрана действительно обеспечивает больше тепла, подробнее читайте здесь.

Сколько тепла могут обеспечить солнечные воздухонагреватели?

Это зависит от множества переменных:

Размер солнечной панели: Это определяет объем воздуха, который вы можете кондиционировать, и температуру на выходе. Выбор размера для строительства или покупки будет зависеть от ваших потребностей и от того, сколько места на внешней стене вы можете выделить для панели.

Поглощение солнечной энергии: Панели могут собирать тепло, в зависимости от того, насколько отражающей является черная поверхность, и вам будет лучше с матовой краской, чем с глянцевой.Остекление само по себе мгновенно отражает около 10%, но это важно, особенно в областях, где движение воздуха создает фактор охлаждения ветром зимой, поэтому действительно лучшее, на что вы можете надеяться в общей производительности от солнечной панели для нагрева воздуха, - это поглощение около 80%. доступного света.

Теплопроводность панели: Материалы с более высокой проводимостью улучшают характеристики солнечного воздухонагревателя. Например, черная труба из ПВХ не будет обеспечивать столько тепла, как черная металлическая труба. Даже разные металлы будут иметь разную проводимость.Медь - один из лучших проводников, но она очень дорога и может быть сложной задачей для получения большего диаметра или для получения краски, которой нужно придерживаться, поэтому преимущество повышенной проводимости, вероятно, не будет стоить дополнительных затрат.

Чтобы выбрать вариант водосточной трубы для самостоятельной сборки панели солнечного воздухонагревателя, обязательно используйте металл, а не пластик, и если он имеет глянцевую поверхность, стоит покрасить ее в черный матовый цвет.

Производительность дома: Сколько тепла необходимо дому, чтобы согреть жителей, зависит от того, сколько он теряет.Солнечный обогреватель будет обеспечивать больший процент необходимого тепла в доме, если потребность в тепле ниже, поэтому то, насколько хорошо изолирован и герметичен дом, будет решающим фактором того, насколько большим должен быть пассивный солнечный воздухонагреватель, чтобы производить тепло. разница.

Облачность: В областях с регулярной облачностью, например, на северном берегу Ванкувера в Канаде или Пескадеро в Калифорнии, покупка или строительство может не стоить затрат и хлопот. Конечно, срок окупаемости труда и денег, вложенных в одноразовую воздушную отопительную панель, будет намного дольше.

Широта: Чем дальше вы пойдете на север, тем меньше у вас будет солнечных часов в зимний день, поэтому затраты или усилия, необходимые для изготовления панели, перестанут быть целесообразными на определенной более высокой широте - хотя, если панель для сбора тепла является стеной -монтированное и дополнительное отопление может приветствоваться, тогда в северных районах оно все еще может быть целесообразным - любые читатели в северных территориях или на Аляске, которые построили или использовали солнечные панели для нагрева воздуха, могут оставить комментарий ниже!

Недостатки солнечных воздухонагревателей:

Ахиллесова пята большинства генераторов возобновляемой энергии, таких как солнечные воздухонагреватели, - это надежность, но также и хранение энергии.Не всегда дует ветер и не всегда светит солнце (точнее, мы не всегда его видим). Таким образом, главный недостаток солнечных воздухонагревателей заключается в том, что вы получаете тепло только тогда, когда светит солнце.

Короткие зимние дни и непредсказуемая облачность не позволяют полагаться на солнечные воздухонагреватели в качестве основного источника тепла, потому что вы получите все свое тепло в солнечные часы, но затем вам придется работать по 16 часов без подвода тепла. А более короткие зимние дни означают, что они генерируют наименьшее количество тепла, когда оно вам больше всего нужно, хотя это можно смягчить, установив стену на южную сторону.Во всех домах, кроме наиболее сильно изолированных в более мягком климате, с включенной тепловой массой для хранения тепла, вам, вероятно, понадобится дополнительный источник тепла, например, высокоэффективные дровяные печи или камины, или, если вы отключены от сети, древесные гранулы без электричества. печь.

Накопление солнечного тепла (тепловые батареи):

Если вы встроите в дом тепловую массу для хранения и выделения тепла, вы сможете распределять накопленное тепло в течение более длительного периода времени, и для этого существует множество творческих способов.Придерживаясь темы «сделай сам», например, навесов, гаражей или теплиц, вы можете пропустить нагретый воздух через трубы, залитые песком, кирпичом, каменной кладкой и т. Д., Прежде чем выпустить его прямо в кондиционируемое пространство. Вместо того, чтобы просто нагревать воздух, плотные материалы будут поглощать часть этого тепла и медленно выделять его с течением времени после захода солнца.

Ничего не скажешь, что вы не смогли бы сделать это с пристройкой в ​​вашем доме, просто мы, как правило, немного более придирчивы к окончательному внешнему виду в наших домах.Таким образом, в доме может потребоваться немного более эстетичный дизайн, чем в мастерской или гараже, чтобы хранить часть тепла, вырабатываемого пассивной солнечной системой воздушного отопления.

В частности, теплицы, построенные в холодном климате, имеют тенденцию к перегреву днем, но иногда становятся слишком прохладными ночью для молодых растений. Имейте в виду, что важнее, чтобы корни были в тепле, чем само растение, если, конечно, воздух остается выше нуля. Если вы включите солнечный воздухонагреватель в конструкцию теплицы и передадите часть тепла платформе с тепловой массой, на которой могут разместиться ваши почвенные ящики, вы можете начать вегетационный период раньше.

Также неплохо включить в солнечную панель воздушного отопления какой-либо обходной вентиль, который может выпускать воздух летом, чтобы предотвратить перегрев, когда панель не используется активно - в качестве «варки» панели.

Вы также можете применить принципы пассивного обогрева и охлаждения, разместив панель под карнизом, где она будет полностью освещена низким зимним солнцем, но будет в тени, когда солнце находится высоко над головой и вам не нужно тепло.

Как построить солнечный воздухонагреватель своими руками:

Поисковые запросы в Интернете открывают бесконечный список конструкций и методов сборки для солнечных воздухонагревателей своими руками, то же самое можно сказать и о видеороликах «Сделай сам» на YouTube.Разные дизайны по-разному найдут отклик у разных людей, поэтому выберите тот, который лучше всего соответствует вашим навыкам, коллекции инструментов и объему внимания. Если в процессе у вас возникнут какие-либо блестящие дизайнерские идеи или модификации для пассивных солнечных воздухонагревателей, поделитесь ими в разделе комментариев ниже.

Посмотрите видео «Сделай сам» ниже, чтобы лучше понять, насколько легко построить солнечные воздушные нагревательные панели.

DIY Солнечное воздушное отопление

Мы смотрим на FOUR делаем своими руками солнечные тепловые воздухонагреватели (коллекторы) и выбираем лучшие характеристики из каждого, что мы считаем идеей солнечного воздухонагревателя.

Первый - Солнечный воздухонагреватель

Этот солнечный «подогреватель» прикреплен к воздухозаборнику воздухообменника дома R2000. Эта простая конструкция с использованием материалов на сумму всего 50 долларов из магазина повторного использования и т. Д. Обеспечивает значительный приток тепла при первоначальном тестировании. Когда вентилятор теплообменника работает на низком уровне, этот солнечный воздухонагреватель обеспечивает повышение на 20 градусов Цельсия между наружной температурой и подачей в теплообменник. Когда вентилятор работает на высокой мощности, прирост температуры составляет 15 градусов.Воздух всасывается через отверстие в правом нижнем углу и питает воздухообменник через соединительную коробку в нижнем левом углу устройства.

Материалы состоят из 20 футов 4-дюймового алюминиевого вентиляционного отверстия сушилки, окрашенного в черный цвет, окна с двойным стеклопакетом из магазина повторного использования (см. Примечание ниже по проблемам с двойным стеклом по сравнению с закаленным стеклом), дерево для коробки, изоляция ISOTHERM 1 дюйм для облицовки ящика и краски. Обычно блок размещали над воздухозаборником для воздухообменника, но существующий водопроводный кран препятствовал этому размещению, поэтому солнечный нагреватель был размещен чуть выше, и была построена коробка для соединения двух блоков.Окно было заделано на месте, и со всех четырех сторон были добавлены металлические полосы.

В настоящее время проводятся дальнейшие испытания для измерения фактического расхода воздуха через теплообменник с присоединенным солнечным воздухонагревателем. Входное отверстие было уменьшено с 5 дюймов до 4 дюймов ширины черной алюминиевой трубки.

Как упоминалось выше, тепловое окно с двумя панелями было куплено в магазине повторного использования за 8 долларов для этого проекта. После первого дня полного солнечного света внутреннее стекло треснуло.Строитель порекомендует для этого солнечного воздухонагревателя закаленное стекло.

Апрель 2012 Обновление: на входе в вентилятор с рекуперацией тепла «Lifebreath 100» поток воздуха составляет 40 кубических футов в минуту, когда вентилятор установлен на низкую скорость. Когда вентилятор работает на высокой скорости, расход воздуха составляет 80 кубических футов в минуту.

Подогреватель постоянно увеличивает температуру воздуха между входом и выходом на 20 градусов Цельсия, когда вентилятор работает на низкой скорости, и на 15 градусов Цельсия, когда вентилятор работает на высокой скорости.Такие результаты возможны только тогда, когда подогреватель находится под прямыми солнечными лучами и относительно ясная погода. Если пасмурно или солнце не освещает подогреватель (рано или поздно днем), понятно, что повышение температуры воздуха составляет 0.

Секунда - Нагреватель воздуха на солнечной батарее

Этот простой небольшой пассивный солнечный обогреватель , изготовленный из переработанных алюминиевых банок для напитков , можно использовать для обогрева изолированного гаража или небольшой комнаты.Более крупный обогреватель или несколько подобных обогревателей можно использовать для обогрева больших помещений или для обогрева небольших помещений до более высокой температуры.


Ящик состоит из шпилек размером 2 x 4 дюйма и листа фанеры, рассчитанного на то, чтобы плотно удерживать 5 рядов из 10 окрашенных в черный цвет алюминиевых банок для напитков . Внутренняя часть коробки герметизируется герметиком, чтобы предотвратить выход горячего воздуха. Холодный воздух всасывается из отверстия в нижней части коробки, а нагретый воздух выходит из верхней части, проходя через трубу в обогреваемое пространство.К верхней части коробки приклеивается лист оргстекла, чтобы впускать солнечный свет, но не выходить горячему воздуху.

Этот солнечный обогреватель втягивает воздух, который нужно нагреть, в нижнюю часть колонны банок. Затем воздух внутри банок нагревается солнечной энергией, и горячий воздух внутри них поднимается вверх (благодаря конвекции ) и направляется в трубу, которая снова входит в здание для обогрева.

Для прохождения воздуха через колонну банок необходимо просверлить в них отверстия.В верхней части каждой банки уже есть отверстие, из которого наливается напиток. Это просто оставляет отверстия в нижней части каждой банки, которые нужно просверлить. В нижней части каждой колонны просверливается отверстие диаметром 1 дюйм сбоку.

Банки каждой колонны склеены герметиком или силиконовым клеем и окрашены черной краской , чтобы помочь им поглощать солнечную энергию. Краска для барбекю, камина или печки отлично подходит для этого, поскольку она не отслаивается.Убедитесь, что он имеет полностью матовое покрытие .

Внутренняя часть коробки должна быть также окрашена той же краской перед приклеиванием столбиков банок на место с помощью герметика или силиконового клея . Внешнюю часть коробки следует обработать консервантом, лаком или краской, чтобы она выдержала погодные условия в течение многих лет.

В идеале все устройство должно быть закрыто листом закаленного стекла . Однако закаленное стекло (если вы не можете найти и переработать лист) также очень дорогое.Таким образом, можно использовать оргстекло (пластик), но оно будет разрушаться гораздо быстрее и станет непрозрачным, блокируя солнечный свет.

Отверстие в верхней части коробки служит выходом для горячего воздуха и может быть подключено к отапливаемому зданию / помещению с помощью изолированной трубы.

Требуемые улучшения в этом дизайне

  • «Сложите» банки вместе, чтобы воздух распространялся дальше и имел больше возможностей забирать тепло от алюминиевых банок.
  • Добавьте вентилятор как на впускной, так и на выпускной сторонах агрегата, чтобы перемещать больше воздуха.
  • Заизолируйте коробку - дно, стороны и торцы. С жесткой пеной толщиной в один дюйм легко работать.
  • Следите, чтобы входные и выходные трубы были короткими и хорошо изолированными.

Особое примечание:

  • Джентльмен из Ньюфаундленда коммерциализировал этот метод солнечного воздухонагревателя, используя 240 алюминиевых банок для сборки устройства. Их веб-сайт: Cansolair Website
  • видео об их продукции здесь: Cansolair Video

Третий - Нагреватель Grabber Solar Air Heater

Этот солнечный воздухонагреватель, сделанный своими руками, взят из журнала Mother Earth за 1977 год.В моем местном Home Depot больше нет изоляционных плит из жесткого пенопласта, производимых Celotex, под торговым названием Thermax TF-610. Для прочности он был пропитан стекловолокном и облицован с обеих сторон тяжелой алюминиевой фольгой. Тем не менее, они несут несколько панелей из жесткого пенопласта, покрытых с обеих сторон. Я полагаю, что с небольшим воображением вы все же могли бы сделать один из этих солнечных коллекторов. Эти планы показывают, насколько легко и недорого можно сделать свой домашний солнечный обогреватель.

Планы - это всего лишь две картинки, которые вы распечатываете в полном размере.Прогуливаясь по строительному магазину, я заметил большие листы пенопласта и алюминиевые листы потолка. Возможно, что-то похожее на эту конструкцию можно будет собрать, если у вас нет листов пенопласта, покрытых алюминием хотя бы с одной стороны.

Страница 1 слева и страница 2 справа.

Щелкните страницы, чтобы получить увеличенную версию, которую можно распечатать.

Этот солнечный воздухонагреватель крепится к окну и легко снимается в жаркие летние месяцы или в самый холодный день зимой.

Требуемые улучшения в этом дизайне

  • используют конструкцию мертвого воздуха и вытягивают воздух только из нижней части алюминиевого листа.
  • Сделайте зигзагообразный воздушный поток и добавьте вентилятор, чтобы улучшить воздушный поток через зигзагообразный лабиринт.

Четвертый - Губка DIY солнечный воздухонагреватель

Наш третий взгляд на солнечные воздухонагреватели переносит нас в Сидней, где мы нашли модель, разработанную Дэвидом и Николь Джонс.

Эта конструкция солнечного коллектора включает черную металлическую пластину, которая поглощает солнечное излучение и преобразует его в тепло, и герметичную полость наверху, чтобы удерживать тепло внутри. Тепло отводится из задней части пластины (через другую герметичную полость) и распространяется вентиляторами. Это часто называют конструкцией «мертвое воздушное пространство ».

Воздух проходит через нижнюю камеру зигзагообразно, что дает ему время собрать много тепла.

Такие конструкции существуют уже много десятилетий. Вся коллекторная коробка сделана из алюминия, что упростило работу с различными предварительно изготовленными листами и трубками из местного хозяйственного магазина.

Еще одним ключевым аспектом конструкции губки Solar является использование очень тонкой (<1 мм) поликарбонатной пленки для передней крышки. Это резко снизило стоимость по сравнению со стеклом или более толстым 3-миллиметровым поликарбовым листом. Поликарбонатная пленка имеет такие же пропускающие свойства (около 90%), что и специально разработанное стекло SunPlus с низким содержанием железа, но за небольшую часть стоимости.Он также чрезвычайно прочен и выдерживает град.

Были добавлены внутренние каналы, чтобы «змеиться» воздух вокруг коробки, собирая тепло по мере его поступления. Для коробки длиной 1,5 м это соответствует общему воздушному пути 4,5 м - длины, достаточной для того, чтобы собирать достаточно тепла.
В зависимости от длины воздуховода, необходимого для подключения к солнечному нагревателю и от него, вам потребуется добавить несколько вентиляторов. Дэвид добавил в общей сложности 4 вентилятора для своего солнечного коллектора, который был установлен на крыше.

Для получения полных инструкций по сборке этого устройства посетите веб-сайт Дэвида и Николь «Солнечная губка».

Какой солнечный воздушный коллектор лучше?

У всех четырех солнечных воздухонагревателей, сделанных своими руками, есть свои достоинства и недостатки. Вместо того, чтобы придерживаться одного из вышеперечисленных дизайнов, мы бы взяли смесь Solar Sponge и Heater Gabber от Mother Earth. Для нашего климата, когда зимой бывает снег, мне нравятся оконные крепления и изотермические коробки, а также вертикальное настенное крепление «солнечного подогревателя».Я бы смешал с этим дизайн мертвого воздуха и змеиный воздушный поток от Sponge. С дизайном змеи мне, вероятно, понадобится добавить веер.

Таким образом, у нас есть ЛЕГКОЕ оконное крепление, которое мы можем вынуть в летние месяцы. Ящик должен быть изолирован и иметь достаточно прочную конструкцию, чтобы выдерживать снеговую нагрузку. Мы используем пространство для мертвого воздуха в верхней части коллектора и втягиваем теплый воздух, который прошел через нижнюю камеру. Скорее всего, мы использовали бы малошумный вентилятор, чтобы обеспечить надлежащий поток воздуха через солнечный коллектор.Конечно, прикрепление к существующему теплообменнику обеспечит вентилятор для отвода тепла в помещении. Настенное крепление также защищает солнечный обогреватель от попадания снега и находится под разумным углом для сбора зимнего солнечного света (60 градусов идеально подходят для нашего северного местоположения).

Построение этого солнечного воздухонагревателя, сделанного своими руками, может сэкономить 1000 долларов за зиму

Солнечный коллектор для нагрева воздуха - это быстрый и простой способ начать пользоваться альтернативной энергией. Хотя это довольно простой массив, он может помочь вам сэкономить много денег на счетах за электроэнергию.Простая термодинамика, а не движущиеся части, дешево и эффективно.

Установлен солнечный коллектор воздушного тепла

Как это работает?

Схема термосифона - поток горячего / холодного воздуха

Действуют два принципа:

Темные поверхности поглощают свет. Любой объект черного цвета поглощает все длины волн света и не отражает ни одного, поэтому кажется черным. Как вы знаете, свет - это энергия, и, поглощаясь чем-то, он может превращаться в тепло.Основная часть коробки будет покрыта материалом черного цвета для улавливания солнечного тепла.

Это тепло передается воздуху в ящике. По мере того, как воздух нагревается, он хочет подняться из коробки. По мере того, как теплый воздух поднимается вверх, он втягивает более холодный воздух в коробку. Это явление известно как термосифонный эффект . Это метод пассивного теплообмена, основанный на естественной конвекции, при которой жидкость (в данном случае воздух) циркулирует без использования механического насоса.

Шаг за шагом!

В наиболее эффективной и действенной конструкции в качестве коллектора тепла используется оконный экран из черного металла.Это прекрасно работает, потому что он имеет большую площадь поверхности и уже рассчитан на максимальный поток воздуха. Если вы можете получить черный металлический оконный экран, это лучший вариант. Если вы не можете этого сделать, легко покрасить экран в черный цвет.

Сколько бы вы сэкономили?

Если один обогреватель может поддерживать тепло в гостиной в течение всего светового дня, это от 6 до 10 часов, когда обогреватель не включен. В нашей средней гостиной обычно требуется электрический обогреватель мощностью 3200 ватт. Если он проработает 10 часов, это 32 киловатт-часа (кВтч).Допустим, электричество стоит 19 центов за кВтч. Это более 6 долларов в день или 42 доллара в неделю. С октября по март это примерно 1022 доллара.

Что бы вы сделали этой зимой, потратив лишние 1.000 долларов?

(Посещали 5255 раз, сегодня 1 посещали)

Сравнение конструкции и производительности солнечных воздухонагревателей - Stonehaven Life

В моем последнем посте «Солнечное тепло: бесплатно для принятия» я рассказал некоторую справочную информацию о том, как использовать энергию солнца для обогрева вашего дома .Создание солнечного воздухонагревателя - это простой и полезный проект как для начинающих, так и для опытных мастеров-мастеров , и существует множество различных конструкций и планов - просто спросите мистера Google.

Самым популярным и гибким проектом солнечных нагревателей, сделанных своими руками, является автономный блок , который можно прикрепить к стене или крыше для дополнительного обогрева. Сегодня я собираюсь рассмотреть 4 самых популярных варианта этих устройств. И благодаря Gary & Scott , паре преданных энтузиастов солнечной энергии, я могу поделиться кратким обзором сопоставимой производительности, которую вы можете ожидать от этих устройств.

Основы дизайна

Все эти устройства имеют общие характеристики, и может быть построен с использованием основных электрических и ручных инструментов . Многие из самодостаточных солнечных воздухонагревателей, с которыми я сталкивался, основаны на раме 4 x 8 футов, хотя другие размеры могут быть столь же эффективными в зависимости от вашего конкретного дизайна и места.

Во всех случаях это ключевые характеристики :

  • Рама - Рама обычно изготавливается из пиломатериалов 1 x 6 или 2 x 6. Внутренняя глубина обычно составляет от 3 до 4 дюймов в зависимости от конструкции.
  • Изолированная задняя часть - Здесь может теряться большая часть тепла. Рекомендуется от 1 до 2 дюймов полиизоцианурата. Боковая изоляция немного менее важна.
  • Матовый черный интерьер - Все внутренние поверхности должны быть окрашены термостойкой матовой черной краской для поглощения как можно большего количества солнечного тепла.
  • Солнечный абсорбер - это сердце устройства. Поглотитель собирает тепло, которое передается воздуху, проходящему через нагретые поверхности.
  • Впуск / выпуск воздуха - Более холодный воздух входит в агрегат (обычно снизу) и, забирая тепло от абсорбера, выходит через верхнюю часть агрегата. Это происходит либо в результате естественного процесса (термосифонирование), либо при помощи вентилятора с термостатическим управлением.
  • Остекление - Передняя часть устройства закрыта прозрачным материалом, позволяющим солнечным лучам освещать поглотитель солнечной энергии и повышать внутреннюю температуру. Типичными материалами остекления являются поликарбонат (лексановый или двухслойный), акрил или закаленное стекло.

Солнечный поглотитель

При прочих равных, материал солнечного поглотителя и воздушный поток внутри «коробки» отличаются в приведенных ниже конструкциях. Это может иметь большое влияние на эффективность и действенность устройства в целом. Чтобы найти правильное сочетание тепловыделения и пропускной способности для , может потребоваться немного поэкспериментировать. Солнечный нагреватель, который может перемещать много воздуха 120F, более эффективен, чем воздух 160F, движущийся слишком медленно. Высокие внутренние температуры приводят к большим потерям тепла через остекление .Скорость вентилятора и размер воздуховода влияют на воздушный поток.

В описанных ниже конструкциях не показан вентилятор, который обычно расположен на выпускном конце, чтобы втягивать воздух через устройство. Рекомендуется установить в какую-либо заслонку для автоматического закрытия выпускного отверстия , когда внутренняя температура блока опускается ниже комнатной температуры , чтобы избежать обратного сифона теплого воздуха в блок . Слой легкого пластика хорошо закрывает отверстие, если на выходе есть металлическая ткань.Хотя эти устройства показаны наклоненными к солнцу, они также могут быть установлены вертикально в северных широтах.

Обратный проход Тип

Коллектор обратного хода существует уже давно, и существует несколько вариантов конструкции. Основная идея состоит в том, что воздух нагревается, когда он движется вверх за нагретым солнечным поглотителем . Можно добавить чередующиеся перегородки, чтобы замедлить или прервать воздушный поток, чтобы увеличить теплопередачу.

Некоторые системы обратного прохода, устанавливаемые на окно, позволяют прохладному внутреннему воздуху проходить через изолированную камеру сзади.Воздух нагревается по мере подъема, двигаясь за поглотителем солнечной энергии. Поглотитель также может быть расположен так, чтобы воздух мог проходить с обеих сторон. для большего контакта с поверхностью. Нагретый воздух выходит из верхней части устройства.

Тип двойного экрана

Сетчатый коллектор - еще один распространенный тип, который часто используется, и это самый простой и дешевый для сборки . Черный сетчатый экран обеспечивает много контактной поверхности для передачи тепла движущемуся воздуху, добавляя очень небольшое сопротивление к воздушному потоку .В большинстве случаев экран наклонен внутри коробки, поэтому экран находится ближе к остеклению в верхней части устройства. Слой черной оконной сетки может быть прикреплен к каждой стороне деревянной рамы и установлен внутри коробки.

В тестах, проведенных Гэри и Скоттом, оказалось, что не обнаружило заметной разницы в характеристиках между материалом оконного экрана из металла и стекловолокна. Как и в случае со всеми солнечными нагревателями, старайтесь держать как можно больше воздуха подальше от остекления, чтобы уменьшить потери тепла .

Алюминиевый потолок тип

Алюминиевый поглотитель потолка, по сути, представляет собой разновидность поглотителя экрана и работает по тому же принципу. Поглотитель солнечной энергии изготовлен из панелей из имеющегося в продаже перфорированного материала потолка . Панель поглотителя конструируется путем установки планок по периметру внутри коробки, при этом нижняя планка прижимается к задней части устройства, а верхняя - близко к остеклению. Боковые планки проходят по диагонали, обеспечивая непрерывную монтажную поверхность для перфорированного потолка.Поднимающийся воздух собирает тепло, очищая нагретую поверхность, проходя через перфорационные отверстия и выходя через верхнее вентиляционное отверстие. Стоимость материалов для этого типа выше на по сравнению с поглотителем экрана.

Тип трубки (алюминиевые баллончики или водосточная труба)

Солнечный обогреватель типа «pop can» приобрел популярность в последние годы, и его близкий родственник, использующий алюминиевые водосточные трубы, вошел в эту область. Оба этих коллекционера работают по одним и тем же принципам, поэтому я обращусь к ним вместе.Поглотитель солнечной энергии в этих установках представляет собой серию металлических трубок , через которые проходит воздух, собирая тепло по пути.

Уникальной особенностью коллекторов трубчатого типа является то, что они используют герметичные камеры статического давления вверху и внизу, чтобы направлять воздух через трубы . Воздух поступает в нижнюю камеру статического давления, обычно ближе к центру агрегата. Некоторые строители добавляют дефлекторы, чтобы помочь распределить воздушный поток более равномерно по всем трубам . Поскольку камера герметизирована и изолирована от остекления, воздух может перемещаться только вверх по трубкам, забирая тепло с поверхности при движении.Нагретый воздух выходит из трубок в верхнюю камеру нагнетания , где вентилятор вытягивает его в комнату.

Основное различие , которое я вижу между использованием банок и водосточных труб, - это стоимость материалов по сравнению с вашим трудом . Банки для бутылок дешевы и их легко собрать, но требуется много работы, чтобы очистить, вырезать верхнюю и нижнюю часть, склеить силиконом и затем покрасить пару сотен из них . Водосточные трубы можно было бы очень быстро и легко вырезать, покрасить и установить в устройстве, но они будут стоить дороже. Я не видел никаких данных сравнения между двумя типами , чтобы узнать, является ли один более эффективным, чем другой.



Какой тип коллектора более эффективен?

Сравнение эффективности конструкций солнечных нагревателей своими руками - довольно отрывочная область в лучшем случае. Каждый строитель использует свои собственные методы измерения температуры, расхода воздуха и эффективности, поэтому короткий ответ - никто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не знает .

С другой стороны, зимой 2010-2011 года энтузиасты солнечной энергии Гэри Рейса и Скотт Дэвис потратили время и усилия на проведение параллельных сравнительных тестов на нескольких из описанных выше конструкций.Несмотря на то, что Гэри и Скотт живут в разных частях США, они использовали одни и те же материалы и конструкции для своих тестов и получили аналогичные результаты . Вы можете проверить их исчерпывающий сравнительный тест, который включает методологию, графики, тепловизионные изображения и другие подробности на BuildItSolar.com.



Итак, что они нашли?

В двух словах:

Тип экрана:

Лучшая производительность в целом, а также самый дешевый и простой в сборке .И Гэри, и Скотт были удивлены и использовали этот дизайн для справки при тестировании других.

Алюминиевый диван Тип:

Производительность, по сути, связана с эталонным типом экрана - но немного сложнее и дороже в сборке.

Обратный проход Тип:

Высокое падение давления (плохо). От -10 до -20% от эталонного типа экрана. Улучшение возможно через редизайн. (См. Тепловое изображение выше)

Тип трубки - (испытанный алюминиевый водосточный желоб)

При тестировании производительность составляла от -40 до -50% от эталонного типа экрана.Это самый дорогой в сборке, и Гэри почувствовал, что есть возможности для улучшения - в частности, выравнивания воздушного потока по всем трубкам. Будущие тесты, вероятно, покажут улучшенную производительность.

Мои планы солнечных батарей

В течение последнего года или около того я думал, что нагреватель для пластиковых банок был моим лучшим вариантом с точки зрения затрат и эффективности. Изучив результаты тестов Гэри и Скотта, я пересматриваю свой план. Мотивированный превосходными характеристиками, более низкой стоимостью и более простой конструкцией их коллектора типа экрана , я начал работать над «портативным» блоком поглотителя экрана для решения конкретной ситуации в моем доме.

Как только я закончу и проведу несколько тестов, я поделюсь результатами.

Похожие сообщения на этом сайте :

Портативный пассивный солнечный воздухонагреватель
Солнечное тепло: бесплатно
Земляные корабли: устойчивое и самодостаточное проживание
Домашний солнечный: новые варианты финансирования, делающие его доступным
Дизайн суперизолированного дома
7 Солнечные обогреватели DIY Pop Can
Добавьте гибкости пластиковому окну Комплекты

Изображения: BuildItSolar.com; brianshomebrewsolar;

Теги: изменение климата, сохранение Сделай сам сохранение энергии, пассивный обогреватель поп-банки, солнечный солнечные панели

DIY Коробки для солнечных воздухонагревателей: 6 шагов

Первое, что нужно сделать, это выяснить, где вы хотите разместить коробку или коробки, которые вы построили. Я обнаружил, что чем больше, тем лучше, когда речь идет о коробках для солнечных батарей.

Найдите самый лучший и самый большой не затененный южный район, какой только сможете.

Подготовьте необходимый фундамент и боковые монтажные крепления. На фотографии я использовал стойки 4 дюйма на 4 дюйма, чтобы удерживать две коробки размером 3 на 12 футов, и прикрепил их к стене дома с помощью шурупов в оконную раму и полосу, приклеенную к стене дома. Это сработало при сильном ветре, дожде и снеге.

Солнце дает около 1000 Вт энергии на квадратный метр пространства. Это около 10,8 квадратных футов. Для сравнения, лист фанеры
4'x8 'имеет мощность 32 квадратных фута или около 3000 Вт! Обратите внимание, что обогреватели, такие как Home Depot или Walmart
, потребляют около 1500 Вт каждый из стен.

Итак, солнечный ящик размером с лист фанеры может дать вам 2 обогревателя в теории. Однако ваша солнечная батарея, вероятно, не так эффективна, как обогреватель, поэтому вы получаете меньше энергии - тепла.

Необходимые детали:

Фанера или другая подложка ... Я использовал старые двери.
Винты, гвозди и хороший водостойкий плотницкий клей
Guerrilla Glue - необязательно, но это правила!
100 футов 3-дюймового сливного шланга - около 55 долларов из них вы можете купить 10-футовые стержни примерно по 6 долларов за штуку.
Расширяющаяся пена - минимальное расширение этого материала - лучший способ вспенивания / фиксации сливного шланга и заполнения больших трещин.
Пенопласт - максимальное расширение для оконных проемов
Рулетка - 25 футов для больших коробок
Тканый полиэтилен толщиной 14 мил с ebay или покрытия на ваш выбор. Я использовал поли, и это то, что я здесь описываю.
Скобы (3/8 дюйма) и скобозабивной пистолет. Вы можете использовать другие крепежные детали, например, кровельные гвозди или что-то в этом роде, но это сложно превзойти степлер.
Пластиковая веревка или шнур для крепления (скрепления) шланга к задней части коробка. поэтому я решил поставить обогреватель на место и посмотреть, смогу ли я запустить его.Пока что это была довольно мягкая зима, но я действительно хотел запустить ее и посмотреть, насколько хорошо она работает. По совпадению, именно в это время начинают проявляться все бородавки. По крайней мере, я получаю хорошие данные для своей второй сборки !! 😉

Прежде чем я перейду к теме «что бы я сделал лучше в следующий раз», позвольте мне начать с того, что эта штука ВЫСОКОКАЧУЕТ ТЕПЛО! С тусклым вентилятором (хорошо, газовая воздуходувка на низком уровне) ему все же удавалось поддерживать нормальную температуру на выходе 130F в солнечный и ясный полдень на 30F.Хотя полиамид был теплым на ощупь, сама коробка оставалась прохладной, поэтому я не терял из-за этого много тепла. Трубка тоже была довольно крутой. Большое испытание сопровождается более холодной погодой и более устойчивой пропускной способностью по воздуху.

Задача 1: КАК ПОЛУЧИТЬ ВОЗДУХ В ДОМ

Мой план состоял в том, чтобы всегда направлять воздух через окно подвала, но я не был уверен, как я собираюсь прорезать стеклянное окно. Меня «побудили» найти решение, когда одно из моих окон разбилось (не спрашивайте), поэтому я построил новую деревянную раму из листа поликарбоната и вырезал отверстия для двух моих фланцев.Подходит как перчатка. Одна проблема устранена.

Проблема 2: ЧТО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ ВОЗДУХА

Я взял несколько изолированных 4-дюймовых гибких воздуховодов с левой стороны и прикрепил их ко всем моим фланцам. Он состоит из внутренней пружинной трубки, окруженной изоляцией из стекловолокна и покрытой защитный рукав. Должен быть водонепроницаемым и должен «помогать» удерживать тепло. Больше всего я опасаюсь, что концы станут промокшими. Я обернул концы серебряной лентой, а затем застегнул все туго на молнии, но вода БУДЕТ получить в конце, поэтому я не совсем уверен, что я буду для постоянного решения.Предложения всегда приветствуются!

Задача 3: УЗНАЛИ, ЧТО ОЗНАЧАЕТ СТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Во время моего первоначального тестирования я использовал канальный вентилятор 4 дюйма, 100 кубических футов в минуту, и он работал очень хорошо. Каким же я был дураком. С тех пор я узнал немного больше, и я Теперь вы знаете, почему этот вентилятор не подходит для задувания свечи. Статическое давление - это сила, возникающая при прохождении воздуха через систему. Чем длиннее воздуховоды и чем больше изгибов и поворотов на пути воздуха, тем больше требуется "толчка" Этот маленький канальный вентилятор просто не мог подняться в гору со всей дополнительной работой с воздуховодом.Этот крыльчатый вентилятор имеет большой зазор между стенками трубок, что позволяет большей части воздушного потока проходить через этот зазор. Хотя воздуходувка для листьев работает ОТЛИЧНО, в качестве теста я решил выбрать вентилятор VenTech Inline. https: //www.amazon.com/gp/product/B005KMOJPK/ref=o ... Легко справляется со статическим давлением.

Задача 4: НОЧЬЮ СТЕГАЕТ!

Демпфер. Нужен демпфер! Поскольку основной блок находится наверху и над подвалом, ночью создается конвекционный поток, заставляющий холодный воздух выходить обратно через подающую трубу.Поскольку все в настоящее время находится в "ручном" режиме, я просто вставляю стекловолоконную изоляцию в трубки, когда они не используются, похоже, неплохо справляется. Однако я действительно ищу что-то, что автоматически перекрывает воздушный поток, когда оно не используется. (Ах да, это также увеличит статическое давление).

Задача 5: АВТОМАТИЗАЦИЯ

Вот эта у меня есть! У меня есть Arduino и несколько датчиков температуры, которые я буду использовать для автоматического включения и выключения вентилятора при повышении и понижении температуры коробки.Я написал код "в основном" и припаял датчик к концу кабеля RJ45, проходящего через подводящую трубу. Не должно быть проблем. Он будет ждать, пока температура в ящике не поднимется на несколько градусов выше, чем температура в подвале, а затем начнет дуть, и пока он теплее, чем в подвале, он будет продолжать дуть. Если по какой-то причине он остановится, он снова подождет, пока ящик не нагреется на несколько градусов, прежде чем снова запустить. В конце концов, я хотел бы подключить эту систему к решению Raspberry Pi, которое я использую в настоящее время, которое включает mySQL и Python для создания красивых графиков и тому подобного.

Задача 6: ЧТО ДЕЛАТЬ, КОГДА НЕ ХОТИТЕ ТЕПЛО?

Перед тем, как я подключил последние соединения и включил (жалкий) вентилятор, я поставил свою тепловую камеру под углом для лучшей экспозиции. Внутри коробки была влага, которая конденсировалась на внутренней стороне поли. когда я снял временные вентиляционные заглушки, вышел пар. Внутри было жарко. Лето меня не так беспокоит, так как оно приближается, но что будет, если мне не нужно включать вентилятор? Сколько тепла может выдержать эта штука, не повредившись? На данный момент (пока я запустил автоматизацию) это не должно быть проблемой, но если она останется в ручном режиме или внутренняя температура станет слишком высокой, наступит момент, когда все это начнет таять.Температурный раствор накройте коробку крышкой. Уродливо, но это работает. В долгосрочной перспективе? Я думаю, что должен быть какой-то внешний вырез, который пропускает воздух через коробку и просто выводит его наружу, чтобы он не плавился.

Проблема 7: ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО ПОЛИКАРБОНАТ СТАТИЧЕСКИ ПРИВЛЕКАЕТ ПЫЛЬ?

Приставил коробку в гараже ненадолго, и снаружи она собирала пыль. ФИЛЬТРУЙТЕ ВОЗДУХ, ПОДАЮЩИЙСЯ В ЭТО !! Если вы пропустите воздух через коробку без фильтра, он начнет прилипать к внутренней части поли.Эта бета-версия не имеет съемной крышки, поэтому нет возможности попасть туда, чтобы очистить ее. И да, он будет притягивать каждый плавающий пылинок.

ПОСЛЕДНИЙ ВЫПУСК:

Просто напоминание. Если вы планируете где-нибудь поставить коробку, убедитесь, что вы следите за солнечным светом в течение всего дня. Мне выбрали мое место, и я был очень счастлив. Вид на юг, рядом с окном подвала и т. Д. Обнаружено, что есть дерево, которое "частично" блокирует солнце в конце дня.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *